Селекция, размножение и сохранение ценных пород организмов

организмов

С этой целью разрабатываются методы клонирования (в основном для растений), а также экстракорпоральное оплодотворение и трансплантация эмбрионов (для животных).

Клонирование

Клонирование — это тиражирование организма или других объектов в биотехнологии; так называют саму технологию получения организмов, идентичных данному объекту, и являющихся его потомками.

Клон — группа организмов, полученных от одного производителя или дата (современный термин) — отдельное растение (животное) в группе. Термин означает черенок, побег. Термин впервые предложил талантливый теософ, масон Ледбитер Чарлз Уэбстер (1903).

Микроклонирование растений

Существует два способа размножения растений — половой (семенной) и вегетативный.

Недостатком семенного способа является генетическая пестрота и длительность ювенильного периода.

При вегетативном способе сохраняется генотип производителя, сокращается ювенильный период. Но очень многие растения плохо размножаются таким методом, особенно, древесные (дуб, сосна, ель и др.). Кроме того, вегетативное размножение невозможно для растений старше, чем 10—15 лет. Причиной является накапливание химических соединений, которые подавляют деление клеток.

Недостатком вегетативного метода является также трудность получения стандартного посадочного материала и опасность накопления и передачи инфекций. Операции прививок сложны и трудоемки.

Клональное микроразмножение растений МКР — это получение in vitro, неполовым путем генетически идентичных исходному экземпляров растений.

В основе метода лежит способность растительной клетки реализовать присущую ей тотипотентность.

Достоинства метода:

  • • получение генетически однородного материала;
  • • освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;
  • • высокий коэффициент размножения;
  • • сокращение длительности селекционного процесса;
  • • ускорение периода от ювенильной фазы к репродуктивной;
  • • размножение растений, которые трудно размножаются традиционными способами;
  • • возможность проводить работу в течение всего года;
  • • возможность автоматизации.

Первые регенераты орхидеи получил француз Жан Морель в 1950-х гг. В СССР работы были начаты в 1930-х гг. в лаборатории культуры тканей и морфогенеза ИФР под руководством Р. Т. Бутенко. Сейчас осуществлено успешное МКР не только для сахарной свеклы, гвоздик, герберы, но и для древесных растений.

Первые регенераты осины получены в середине 1960-х гг. Принято считать, что их создателем является Матес (Матест Менделевич Агрест).

Древесные растения медленно растут, укореняются и накапливают вещества, которые ингибируют деление клеток.

Для МКР используют молодые слабодифференцированные ткани растений с соблюдением ряда ограничений:

  • • по размеру эксплантат (малый медленно делится, большой — заражен вирусами и др.);
  • • по длительности культивирования;
  • • по выбору питательной среды — жидкой или агаризован- ной (для розы — два слоя);
  • • по расположению эксплантата (вертикальный, горизонтальный);
  • • по типу пробки (вата, пластмасса и пр.);
  • • по соотношению объемов экспланта и питательной среды;
  • • по составу питательной среды (минералы, витамины);
  • • по интенсивности освещения и его составу;
  • • по температуре и влажности воздуха.

Последовательность технологических операций:

  • • выбор растения-донора;
  • • собственно микроразмножение, когда достигается получение максимального количества меристематических клонов (происходит рост тканей, формирование побегов);
  • • укоренение размножающихся побегов с последующей адаптацией к почвенным условиям; при необходимости — выдержка при пониженной температуре (на этой стадии получения мериклонов возможно образование мутантов);
  • • выращивание в условиях теплицы и подготовка к реализации или к посадке в поле.

Эти стадии (две последние) — очень трудоемки, требуют подбора состава среды, концентрации солей и пр.

Клонирование животных

Идентичные животные организмы получают методом «замещения ядра». Так была получена и овца Долли.

Вмешиваясь в структуру ядра эмбриона, специалисты заставляют его развиваться в нужную ткань или даже организм. При этом можно воспроизвести даже умерший организм.

Различают полное и частичное клонирование.

Экстракорпоральное оплодотворение и трансплантация эмбрионов животных

Метод применяется для размножения животных тех пород, которые находятся на грани исчезновения.

Проблема в том, что корова, например, может родить только одного теленка в год, а в ее яичнике находятся сотни тысяч незрелых половых клеток — ооцитов.

Биотехнология является нетрадиционным методом увеличения плодовитости животных. Она является основой ускоренного воспроизводства высокопродуктивных животных и целых популяций. Это — метод ускоренного размножения племенных животных.

Стадии технологии:

  • • отбор доноров: существует целый ряд требований к физиологическим показателям;
  • • суперовуляция — имеет целью вывести с помощью гормонов в яйцевод сразу 10—20 яйцеклеток;
  • • искусственное осеменение коров-доноров;
  • • извлечение и оценка эмбрионов (раньше — оперативным методом, а сейчас — вымыванием);
  • • пересадка эмбрионов реципиентам;
  • • криоконсервация эмбрионов — делается при необходимости; позволяет сохранять материал десятки и сотни лет.

Метод позволяет усилить прогресс селекции матерей быков.

От одной генетически ценной коровы можно получить много телят с неценными реципиентами. Организм реципиента не оказывает влияния на генную структуру. Могут наблюдаться только негенетические модификации.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >