• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Embriogeneza somatyczna

    Przeczytaj także...
    Proso rózgowe (Panicum virgatum L.) – gatunek rośliny z rodziny wiechlinowatych. Jest to kwitnąca w porze ciepłej trawa, jeden z dominujących gatunków traw prerii północnoamerykańskiej. Rośnie na pozostałościach prerii, wzdłuż dróg, na pastwiskach i w ogrodach jako roślina ozdobna.Lucerna (niem. Luzern; nieoficjalnie: fr. Lucerne, wł. Lucerna) – miasto (61 tys. mieszkańców) w Szwajcarii, na zachodnim brzegu Jeziora Czterech Kantonów, nad zatoką, po obu stronach rzeki Reuss, u stóp góry Pilatus. Stolica kantonu Lucerna. Ośrodek turystyczno-wypoczynkowy o międzynarodowej sławie.
    Stany Zjednoczone, Stany Zjednoczone Ameryki (ang. United States, US, United States of America, USA) – federacyjne państwo w Ameryce Północnej graniczące z Kanadą od północy, Meksykiem od południa, Oceanem Spokojnym od zachodu, Oceanem Arktycznym od północnego zachodu i Oceanem Atlantyckim od wschodu.
    Zarodek Panicum virgatum z hodowli in vitro na etapie kalusa embriogennego

    Embriogeneza somatyczna – biologiczny proces formowania zarodków z komórek wegetatywnych roślin. Proces jest przeprowadzany w warunkach in vitro i jako metoda biotechnologiczna znajduje zastosowanie komercyjne. Ze względu na łatwość prowadzenia obserwacji proces embriogenezy somatycznej jest też wykorzystywany w badaniach nad embriogenezą roślin.

    Ogórek siewny (Cucumis sativus L.) – gatunek ogórka z rodziny dyniowatych (Cucurbitaceae). Wywodzi się prawdopodobnie z gatunku Cucumis hardwickii dziko rosnącego u podnóża Himalajów. W Indiach uprawiany był już ok. 3 tys. lat temu, później został szeroko rozpowszechniony i obecnie znany jest we wszystkich strefach klimatycznych. Owoce ogórka siewnego wykorzystywane są powszechnie w kuchni wielu krajów. Nazwa odnosi się zarówno do rośliny płożącej, jak i jej cylindrycznych, jadalnych owoców.Cytokininy – grupa regulatorów wzrostu i rozwoju roślin wśród których znajdują się hormony roślinne oraz substancje o działaniu podobnym do hormonów roślinnych jednak nie występujące naturalnie w roślinach. Pierwszy związek zaliczany do cytokinin, kinetyna, został wyizolowany przez Folke Skooga w latach 50. XX wieku. Znanymi cytokininami są:

    Przebieg[]

    Formowanie zarodków somatycznych przebiega w sposób zbliżony do embriogenezy zygotycznej. Większość komórek roślinnych w odpowiednich warunkach ulega odróżnicowaniu i może przekształcić się w komórkę embriogenną. Pierwszy etap polega na indukcji embriogeniczności. Na tym etapie komórki tkanek, takich jak tkanka miękiszowa lub tkanka przewodząca, ulegają odróżnicowaniu, czyli przeobrażeniu do komórek o charakterze merystemu. Zwykle komórki używane w procesie embriogenezy somatycznej pochodzą z młodych liści, hipokotyli lub liścieni siewek, a także nierozwiniętych pąków kwiatowych. Rzadziej używane są fragmenty korzeni przybyszowych, liści roślin iglastych oraz wycinki pędów. Odróżnicowanie przeprowadza się w pożywkach płynnych, a proces zachodzi pod wpływem auksyny. Stosowane są auksyny syntetyczne takie jak 2,4-D, Picloram lub NAA i IAA. Ten sam efekt może być osiągnięty bez stosowania auksyn na pożywce o pH 4,0 z dodatkiem chlorku amonu (1-5 mM). Proces odróżnicowania można dodatkowo stymulować poprzez dodanie kwasu salicylowego, antybiotyków lub zwiększenie potencjału osmotycznego pożywki. Uzyskane komórki wykazują totipotencję, są polarne i zdolne do wykształcenia zarodków. W kolejnym etapie z dzielących się komórek powstają agregaty komórkowe zdolne do rozmnażania. Agregaty embriogenne składające się z zarodka na wczesnym etapie rozwoju i towarzyszącej mu tkanki macierzystej nazywa się kalusem embriogennym. Dodanie do pożywki cytokinin powoduje zwiększenie liczby podziałów komórkowych oraz uformowanie się zarodka globularnego. Do powstania zarodka globularnego oraz przejścia formy sercowatej i torpedy konieczne jest usunięcie z pożywki auksyn. Zarazem dodanie cytokinin hamuje potencjał embriogeniczności komórek. Powstające zarodki nie różnią się morfologicznie od zarodków zygotycznych, co zostało potwierdzone u wielu roślin, w tym lucerny, selera, rzepaku, świerku. Jedynie u ogórka w wyniku embriogenezy somatycznej powstają zarodki o zwiększonej liczbie liścieni lub bez plumuli. Z powstających zarodków mogą być wytwarzane sztuczne nasiona lub mogą zostać wykorzystane do bezpośredniego uzyskiwania roślin identycznych genetycznie z rośliną, z której pochodziły komórki. Niekiedy uzyskiwane zarodki wykazują się wieloliścieniowością, brakiem epikotylu lub brakiem korzonka zarodkowego. Poprawianie procedury regeneracji prowadzone przez naukowców ma doprowadzić do wyeliminowania występujących problemów.

    Embriogeneza roślin – proces formowania się z pojedynczej komórki organizmu, zawierającego różne typy komórek i tkanek będące podstawowymi elementami przyszłej rośliny. W zależności od rodzaju komórki z której rozwija się zarodek wyróżniana jest embriogeneza zygotyczna, apomiktyczna, somatyczna i androgeniczna. Efektem embriogenezy jest ukształtowanie się ciała rośliny umożliwiające wzrost w osi apikalno-bazalnej oraz promienisty (radialny). W procesie embriogenezy dochodzi do wykształcenia merystemu wierzchołkowego pędu, liścieni, hipokotylu i korzenia z merystemem wierzchołkowym. Wykształcone zostają także tkanki pierwotne czyli epiderma, miękisz zasadniczy, walec osiowy (wiązki przewodzące).PMID (ang. PubMed Identifier, PubMed Unique Identifier) – unikatowy identyfikator przypisany do każdego artykułu naukowego bazy PubMed.

    Zastosowanie[]

    Ze względu na znaczne koszty pracy oraz urządzeń embriogeneza somatyczna znalazła zastosowanie jedynie w rozmnażaniu roślin ozdobnych. Dla warzyw koszty są od 3 do 10 razy wyższe, niż w przypadku metod tradycyjnych. W Stanach Zjednoczonych proces embriogenezy somatycznej został także komercyjnie zastosowany do produkcji drzew leśnych. Dalsze badania mają na celu zmniejszenie kosztów przeprowadzanego procesu i umożliwienie jego dalszej komercjalizacji. Technika jest też wykorzystywana do uzyskiwania roślin modyfikowanych genetycznie z transformowanych komórek wegetatywnych.

    Auksyny – grupa substancji chemicznych zaliczanych do hormonów roślinnych. Stymulują wzrost roślin oraz wpływają na kształtowanie się owoców partenokarpicznych) i odgrywają istotną rolę w procesach adaptacji takich jak fototropizm i geotropizm. Auksyny wykazują cechy zarówno hormonów w znaczeniu zbliżonym do pojęcia używanego na określenie substancji regulacyjnych ssaków oraz cechy morfogenów, czyli substancji regulujących proces morfogenezy roślin. Pierwszą odkrytą auksyną jest kwas indolilooctowy (IAA). Jest on syntezowany w merystemie wierzchołkowym pędu, młodych liściach, zarodku oraz w małych ilościach w korzeniu. Transport IAA przez parenchymę ma unikatowy charakter. Jest on wolny (5-20 mm/h) i kierunkowy (polarny), jednak nie jest zależny od grawitacji. Ponadto IAA przemieszcza się szybko i bezkierunkowo poprzez floem (5-20 cm/h).Selery (Apium L.) – rodzaj roślin dwuletnich i bylin należący do rodziny selerowatych. Według niektórych ujęć taksonomicznych należy do niego ponad 20 gatunków roślin występujących w Europie oraz w Azji i Ameryce Północnej na obszarach o umiarkowanym i chłodniejszym klimacie. Rodzaj ten znany jest jednak głównie dzięki jednemu uprawianemu gatunkowi – selerom zwyczajnym, które są również gatunkiem typowym dla tego rodzaju.

    Przypisy

    1. Francisco R. Quiroz-Figueroa, Rafael Rojas-Herrera, Rosa M. Galaz-Avalos, Víctor M. Loyola-Vargas. Embryo production through somatic embryogenesis can be used to study cell differentiation in plants. „Plant Cell, Tissue and Organ Culture”. 86 (3), s. 285–301, 2006. DOI: 10.1007/s11240-006-9139-6. ISSN 0167-6857 (ang.). 
    2. O. Karami, B. Aghavaisi, A. Mahmoudi Pour. Molecular aspects of somatic-to-embryogenic transition in plants.. „J Chem Biol”. 2 (4), s. 177-90, Nov 2009. DOI: 10.1007/s12154-009-0028-4. PMID: 19763658. 
    3. MD. Gaj. Somatic embryogenesis and plant regeneration in the culture of Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. immature zygotic embryos.. „Methods Mol Biol”. 710, s. 257-65, 2011. DOI: 10.1007/978-1-61737-988-8_18. PMID: 21207274. 
    4. V. Garrocho-Villegas, MT. de Jesús-Olivera, ES. Quintanar. Maize somatic embryogenesis: recent features to improve plant regeneration.. „Methods Mol Biol”. 877, s. 173-82, 2012. DOI: 10.1007/978-1-61779-818-4_14. PMID: 22610628. 
    5. Embriogeneza somatyczna. W: Anna Bach: Biotechnologia roślin. Malepszy Stefan (red.). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 268-272. ISBN 83-01-14195-6.
    6. Tretyn Andrzej: Mechanizmy wzrostu i rozwoju. W: Fizjologia roślin (red. Kopcewicz Jan, Lewak Stanisław). Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 462-484. ISBN 8301137533.
    7. GS. Pullman, K. Bucalo. Pine somatic embryogenesis using zygotic embryos as explants.. „Methods Mol Biol”. 710, s. 267-91, 2011. DOI: 10.1007/978-1-61737-988-8_19. PMID: 21207275. 
    8. KM. Pathi, S. Tula, N. Tuteja. High frequency regeneration via direct somatic embryogenesis and efficient Agrobacterium- mediated genetic transformation of tobacco.. „Plant Signal Behav”. 8 (6), s. e24354, Jun 2013. DOI: 10.4161/psb.24354. PMID: 23518589. 
    Sztuczne nasiona – zarodki roślin uzyskane metodami biotechnologicznymi w hodowli in vitro, służące do rozmnażania elitarnych odmian roślin. Zarodki uzyskiwane są w wyniku przeprowadzenia embriogenezy somatycznej. Po wykształceniu mogą być suszone lub utrwalane w innej formie, co umożliwia ich przechowanie podobnie jak nasion naturalnych. Technologia uzyskiwania sztucznych nasion rozwijana jest od lat 60. XX wieku, jednak jej zastosowanie komercyjne jest ograniczone. Nasiona uzyskiwane w wyniku embriogenezy somatycznej zapewniają pełną kontrolę nad genotypem uzyskiwanych roślin, co nie jest możliwe przy rozmnażaniu płciowym. Rozwój technologii sztucznych nasion jest atrakcyjną perspektywą w rolnictwie oraz sadownictwie i leśnictwie.Antybiotyki (z greki anti – przeciw, bios – życie) – naturalne wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są przedmiotem badań auksanografii, stosuje się je jako leki w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, np. neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Tkanka przewodząca, tkanka łykodrzewna – ogólna nazwa tkanek roślinnych, których funkcją jest transportowanie substancji. Tkanki przewodzące tworzą układ przewodzący. Układ ten składa się z drewna transportującego wodę wraz z rozpuszczonymi solami mineralnymi oraz łyka transportującego związki organiczne. W skład tkanek przewodzących wchodzą cewki, naczynia oraz rurki sitowe. Komórkom tym towarzysza inne pełniące funkcje pomocnicze. Razem te zespoły komórek tworzą wiązki przewodzące, biegnące wzdłuż korzeni, łodyg i liści. Z korzeni transportowana jest woda z rozpuszczonymi w niej solami mineralnymi. Z liści asymilacyjnych przenoszone są substancje organiczne.
    Komórka roślinna – podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna budująca organizm rośliny, mająca zdolność wymiany materii z otoczeniem i jej przetwarzania. Pod względem kształtu komórki roślinne można podzielić na:
    Rośliny transgeniczne – rośliny, których DNA zostało zmodyfikowane metodami inżynierii genetycznej w celu uzyskania pożądanego efektu fenotypowego. Najczęściej stosowanymi modyfikacjami są:
    Miękisz, tkanka miękiszowa, parenchyma (gr. parénchyma – miąższ) – jednorodna tkanka roślinna, która wypełnia znaczną część organizmów roślin. Zbudowana z żywych, zwykle dużych (0,05 – 0,5 mm) i cienkościennych komórek, o ścianach celulozowych, rzadko drewniejących, z dużą wakuolą otoczoną cytoplazmą. Protoplast jest mało wyspecjalizowany. Charakterystyczną cechą miękiszu jest występowanie przestworów międzykomórkowych. Komórki miękiszu zachowują zdolność do podziałów i odróżnicowania, dzięki czemu odgrywają istotną rolę w zjawiskach regeneracyjnych.
    Świerk (Picea A. Dietr.) – rodzaj wiecznie zielonych drzew z rodziny sosnowatych (Pinaceae), który obejmuje około 35 gatunków. Występuje na obszarach chłodnych i umiarkowanych półkuli północnej. Gatunkiem typowym jest Picea rubra A. Dietrich.
    Kalus, kallus, merystem przyranny – tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej.
    Rzepak (Brassica napus L. subsp. napus) – odmiana kapusty rzepak. Występuje tylko w uprawie. Dość często dziczeje z upraw, ale jest tylko efemerofitem. Status we florze Polski: efemerofit, kenofit. Prawdopodobnie jest mieszańcem kapusty warzywnej (Brassica oleifera) i kapusty właściwej (Brassica rapa).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.069 sek.