криосохранения и создания банка генов в условиях жидкого азота

Биотехнология. Теория и практика. 2013, №4, стр. 42-49 
DOI: 10.11134/btp.4.2013.6
2 
организмов. В этом случае растительный материал остается генетически стабильным, что не приводит к 
генетическим изменениям. Исследования проводятся по изучению влияния различных факторов, влияющих 
на криоконсервацию, такие как физиологическое состояние растений и доноров побегов, а также 
конкретные криогенные факторы – тип криопротектора, скорости охлаждения и согревания [3-6]. 
Созданные протоколы криоконсервации не могут гарантировать сохранение всех генотипов. 
Критическая точка в картофеле при криоконсервации является регенерация растений после 
размораживания. Слабо реагирующие генотипы на криоконсервацию необходимо поддерживать с 
использованием культуры 
in vitro
[8]. 
Криоконсервация растений состоит из следующих этапов: подготовка растительного материала, 
добавление криопротектора, замораживание в определенном режиме, хранение в жидком азоте, 
размораживание, удаление криопротекторов (отмывка), регенерация целых растений. На начальном этапе 
особое значение имеет подготовка клеток. Для этого нужно подобрать криопротектор – вещество, 
ослабляющее повреждение клеток от осмотического стресса, от механических повреждений при 
образовании и росте кристаллов льда. Помимо эффективности действия, криопротекторы не должны быть 
токсичными. Наиболее часто используют проникающие в клетки вещества – диметилсульфоксид (ДМСО, 5-
10%), глицерин (10-20%), а также непроникающие высокомолекулярные вещества – криопротекторы – 
поливинилпиролидон (ПВП), декстран, полиэтиленгликоль (ПЭГ-6000) [9].
При хранении в жидком азоте деление клеток и метаболические процессы останавливаются, и 
растительный материал может сохраняться неограниченный период времени. Хранимый материал не 
занимает много места, не изменяется генетически и не заражается патогенами.
Одним из часто используемых хранений генетического материала является культура тканей. Технология 
in vitro 
для поддержания коллекций растений используется в генбанках весьма широко. Привлечение 
методов биотехнологии, базирующихся на культивировании изолированных органов, тканей и клеток 
растений для решения проблем сохранения биологического разнообразия имеет преимущества перед 
традиционно используемыми подходами. Методы биотехнологии позволяют получать оздоровленный 
материал от вирусной и грибной инфекции, свободный от нематод, осуществлять быстрое размножение 
ценного экземпляра растения, получать в больших количествах вегетативное потомство трудно 
размножаемых в обычных условиях видов и форм растений, работать в лабораторных условиях круглый год 
и планировать выпуск растений к определенному сроку, размножать растения без вывода их из ювенильной 
фазы, длительно хранить пробирочные растения и создавать «банк» ценных форм.
В республике генофонд картофеля отечественной и зарубежной селекции представлен 
преимущественно полевыми коллекциями и сосредоточен в Казахском научно-исследовательском институте 
картофельного и овощного хозяйства (КазНИИКО). Для выведения новых перспективных сортов картофеля 
селекционеры Казахстана имеют в своем распоряжении большое разнообразие исходного материала – 
лучшие отечественные и зарубежные сорта, гибридные формы, дикие и примитивные культурные виды [10]. 
Поддерживание больших коллекций, которые выращивают в поле, не только трудоемкий процесс, но и не 
очень надежный, так как не исключаются потери образцов коллекции вследствие неблагоприятных условий 
среды, болезней, вредителей, нарушения агротехники и других факторов. Такие потери не только обедняют 
коллекцию исходного материала, но и сводят на нет многолетний труд селекционеров, вложенный 
входящий в нее сорт или перспективный гибрид.
В Казахстане до сих пор не существует генбанка картофеля, хранящегося в лабораторных условиях. 
Исследования по сохранению гермоплазмы генофонда картофеля в условиях 
in vitro
и криоконсервации 
проводятся впервые. Разработка комплексной технологии – полевые условия (клубни), условия 
in vitro 
(пробирочные растения), условия криоконсервации (изолированные меристематические ткани) и создание 
генбанка генофонда картофеля при использовании биотехнологических методов является актуальной. 
Созданную коллекцию картофеля в культуре 
in vitro
и условиях криосохранения, оздоровленную от 
вирусной и грибной инфекции, можно использовать для массового ускоренного размножения 
оздоровленного пробирочного материала в системе элитного семеноводства, а также для безопасного его 
переноса при интродукции, обмене, рассылке в процессе карантинных мер испытания и досмотра, и для 
поддержания и длительного хранения образцов и коллекций в национальных генбанках и научно-
исследовательских центрах. 

жүктеу/скачать 0,67 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: