ТЕХНИКА КУЛЬТИВИРОВАНИЯ IN VITRO КЛЕТОК И ТКАНЕЙ РАСТЕНИЙ Лекция 2 ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Общие требования к лаборатории. Условия асептики при выполнении работ по культивированию растений in vitro. 2. Методы и приемы стерилизации растительного материала при введении в культуру. 3. Питательные среды для культивирования растительных клеток и тканей in vitro. 4. Регуляторы роста растений и их использование для культивирования растительных клеток и тканей in vitro. 5. Физические условия культивирования клеток и тканей растений Основное условие успешного культивирования – СТЕРИЛЬНОСТЬ СТЕРИЛИЗАЦИИ ДОЛЖНЫ ПОДВЕРГАТЬСЯ: •операционная комната, в которой производят изоляцию и посадку культур; •одежда и руки работающего персонала; •посуда, используемая для культивирования объектов; •все необходимые инструменты и материалы (пинцеты, ланцеты, петли и др.); •питательные среды; •объекты культивирования. Стерилизация операционной комнаты: • тщательное удаление загрязнений и пыли со всех поверхностей с помощью мыльного раствора; • УФ-облучение СПОСОБЫ СТЕРИЛИЗАЦИИ ПОСУДЫ: •сухим горячим жаром в сушильном шкафу. Продолжительность стерилизации при 150 °С – 2,5 ч, 160 °С – 2 ч, 170 °С – 1 ч. •автоклавирование при 2 атм (133°С) в течение 25-30 мин. СТЕРИЛИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТОВ: •предварительная (сухим горячим жаром в сушильном шкафу в течение 2 ч при 140°С; кипячением); •непосредственная (в ламинар-боксе инструменты стерилизуют еще раз, помещая в фарфоровый стакан с 96%-ным этиловым спиртом и обжигая в пламени спиртовки) Стерильный инструмент используют только для одноразовой манипуляции! СТЕРИЛИЗАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД Вариант Среды, не содержащие термолабильные элементы Термолабильные элементы питательных сред Способы стерилизации Автоклавирование при 0,5-0,75 атм и 115-120°С Фильтрование через стерильные бактериальные фильтры 25-40 мл – 15-20 мин 2-4 л – 30-40 мин Дробная стерилизация (тиндализация) Холодная стерилизация Некоторые химические агенты, используемые для поверхностной стерилизации растительных тканей: соединения, содержащие активный хлор, – 0,5-1% (гипохлорит кальция, гипохлорит натрия, хлорная известь, хлорамин); двухлористая ртуть (сулема), 0,1-1 %-ный раствор; формалин, 5%-ный раствор; перекись водорода, 10-20%-ный раствор; этиловый спирт, 70%-ный раствор; фенол, 5%-ный раствор; CuSO4,10%-ный раствор; антибиотики. ТЕХНИКА ПРОВЕДЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА: 1) Предварительная стерилизация (проводят очистку поверхности путем ее промывания проточной водой; обработки этанолом (70%-ный раствор в течение 1 мин), растворами CuSO4 либо KMnO4) 2) Стерилизация (в условиях ламинар-бокса предварительно простерилизованные ткани помещают в стерилизующий раствор) 3) Постстерилизация (растительный материал отмывают от стерилизующего агента 3-4 порциями стерильной дистиллированной воды) Главные практические аспекты получения культуры и ее поддержания группируются вокруг проблемы подбора подходящей среды для культивирования Основные компоненты питательных сред: макроэлементы; микроэлементы; источники углерода; витамины; регуляторы роста ПРИМЕРЫ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД Среда Мурасиге и Скуга (MS) – наиболее универсальная и многоцелевая среда, пригодная для культивирования клеток и тканей многих видов растений. Среда Гамборга и Эвелега (среда В5) дает хорошие результаты при культивировании клеток и тканей бобовых растений и злаков. Среда Уайта используется для укоренения побегов и нормального роста стеблевой части после регенерации. Среда Ничей, китайские среды рекомендуются для индукции андрогенеза в культуре пыльников. Среда Као и Михайлюка используется для культивирования единичных (или с малой плотностью высева) изолированных протопластов и клеток. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ: •условия освещения; •температура; •условия аэрации; •осмотическое давление; •газовая фаза и др.