Регенерація та мікроклональне розмноження рослин
Регенерація- здатність живих організмів відновлювати пошкоджені тканини або навіть цілі органи.
Значення регенераціїполягає в тому, що на основі клітинного та внутрішньоклітинного оновлення органів забезпечує відновлення та компенсація функцій, порушених у результаті різних патогенних факторів. Широке поширення регенерації в царстві рослин обумовлено збереженням у нихмеристем(тканин, що складаються з клітин, що діляться) і недиференційованих тканин. На кінчику нормального стебла є адвентивна верхівкова нирка, що забезпечує безперервне утворення нового листя і зростання стебла в довжину протягом усього життя цієї рослини. Якщо відрізати цю нирку і підтримувати її у вологому стані, то з паренхімних клітин, що є в ній, або з каллуса, що утворюється на поверхні зрізу, часто розвиваються нові коріння, нирка при цьому продовжує рости і дає початок новій рослині.
У природі існує два способи розмноження рослин: <насінний і вегетативний . Доособливостей насіннєвого розмноженняслід віднести генетичну строкатість одержуваного посадкового матеріалу та тривалість вегетаційного періоду.При вегетативному розмноженнізберігається генотип материнської рослини та скорочується тривалість вегетаційного періоду. Досягнення в галузі культури клітин і тканин привели до створення нового методу вегетативного розмноження - мікроклонального розмноження (отримання в умовах in vitro (у пробірці), нестатевим шляхом рослин, генетично ідентичні вихідному екземпляру). В основі методу лежить унікальна здатність рослинної клітини давати початок цілому рослинному організму та регенерації. Перші дослідження почалися в кінці 50-х років 20 століття, нашій країні роботи проводилися влабораторії культури тканин та морфогенезу Інституту фізіології рослин ім. К.А. Тимірязєва.
Цей метод має ряд переваг:
- отримання генетично однорідного посадкового матеріалу;
- Звільнення рослин від вірусів;
- Високий коефіцієнт розмноження;
- Скорочення тривалості селекційного процесу;
- Прискорення переходу рослин від ювенальної до репродуктивної фази розвитку;
- Отримання рослин, що важко розмножуються традиційними способами;
- Можливість проведення робіт протягом цілого року та економія площ, необхідних для вирощування посадкових матеріалів;
- Можливість автоматизувати процес вирощування.
Область застосуваннямікророзмноження різноманітна і має тенденцію до постійного розширення:
- Розмноження дорослих деревних порід (каштан, дуб, клен, осика);
- Збереження рідкісних та зникаючих лікарських видів рослин;
- Одержання вторинних метаболітів, що використовуються для виробництва ліків (алкалоїдів, глюкозидів, стероїдів), смакових добавок (цукорів); гормонів, вітамінів, білків;
- Використання культурних клітин як джерело нових хімічних речовин;
- Розмноження та промислове виробництво плодоовочевих та декоративних рослин.
Таким чином, клітинна біотехнологія, заснована на здатності клітин і тканин до регенерації, дозволяє людині вирішувати багато актуальних питань селекції, пов'язані з проблемою населення Землі.