Дедифференциация — основа формирования клеточных культур растений

Возникновение каллуса связано с неорганизованным делением — пролиферацией — недифференцированных клеток, поэтому дедифференцировка лежит в основе формирования каллусной ткани.

У интактных растений дедифференцировка и индукция каллусогенеза происходят при механическом повреждении вследствие образования раневых гормонов (травматиновая кислота). В случае клеточных культур обязательным условием дедифференцировки тканей экспланта интактного растения и формирования на них каллусных клеток является не только повреждение (поранение), но и присутствие ауксинов и цитокининов в питательной среде. Функции этих двух групп гормонов в каллусогенезе разные, но они тесно связаны между собой. Ауксины вызывают процессы дедифференцировки клетки, подготавливают ее к делению, тогда как цитокинины инициируют деление клеток. Новейшие исследования свидетельствуют о том, что ауксины индуцируют синтез протеинкиназ клеточного деления, а цитокинины — циклинов. Таким образом, действие этих гормонов проявляется только при последовательном или одновременном внесении их в среду. Кроме того, оно будет зависеть от физиологического состояния клеток экспланта, от их компетентности к действию тех или иных внешних факторов. Результаты исследований показали, что полисахариды и какие-то неизвестные индукторы тоже могут вызывать деление клеток, приводящее к образованию каллуса.

Во время процесса дедифференциации, который у всех клеток сходен, клетки должны утратить характерные черты исходной ткани. В первую очередь они теряют запасные вещества: крахмал, белки, липиды. В них не образуются специализированные клеточные органеллы, в частности хлоропласты, но возрастает число амилопластов. Кроме того, разрушается комплекс Гольджи, перестраиваются эндоплазматический ретикулум и элементы цитоскелета. Через несколько часов после перенесения экспланта в условия in vitro начинается новый синтез белка. Он связан, вероятно, с механическим повреждением тканей и действием гормонов, сохранившихся в экспланте при его изоляции из растения. Когда данные гормоны израсходуются, синтез белка прекращается. Если в это время клетки будут культивироваться на питательной среде, содержащей ауксины и цитокинины, то начнется каллусогенез, т. е. в результате дедифференцировки и деления клеток будет образовываться первичный каллус. Таким образом, специализированная клетка растительной ткани становится каллусной в результате дедифференцировки, т. е. восстановления у нее способности к делению.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >