Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Rostlinné explantáty Charakteristika problematiky, historie Morfogeneze - organogeneze, somatická embryogeneze, somaklonální variabilita Aseptická kultivace,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Rostlinné explantáty Charakteristika problematiky, historie Morfogeneze - organogeneze, somatická embryogeneze, somaklonální variabilita Aseptická kultivace,"— Transkript prezentace:

1 Rostlinné explantáty Charakteristika problematiky, historie Morfogeneze - organogeneze, somatická embryogeneze, somaklonální variabilita Aseptická kultivace, ošetření mateřských rostlin, typ explantátu Podmínky kultivace: teplota, světlo, vlhkost, složení kultivačních médií, plynná fáze Využití explantátů při studiu fyziologie rostlin Vegetativní množení Ozdravování rostlin, umělá semena Tkáňové a buněčné kultury, produkce sekundárních metab o litů, biotransformace Protoplastové kultury, fúze protoplastů, přenos organel, chromozomů Přímý přenos DNA Agrobacterium jako vektor přenosu DNA Budoucnost a rizika využití transgenních rostlin

2  úlohy demonstrující některé základní postupy  Řešení situace, kdy budete postaveni před úkol pěstovat kulturu rostlinných explantátů. Problematika bude nahlížena ze dvou hledisek  K čemu může pěstovaní rostlinných explantátů sloužit, a to jak z pohledu řešení základních otázek fyziologie rostlin, tak z hlediska praktických úkolů.  Sterilní výsev semen  Odvození tkáňové kultury  Řízená organogeneze na internodálních segmentech  Izolace a kultivace meristemu  Extirpce embryí a jejich kultivace  Indukce tvorby hlíz na nodálních segmentech  Somatická a pylová embryogeneze  Kořenové kultury  Přesazení masožravé rostliny Praktikum o bsahuje:

3 úlohu: kultivace rostliny podle vlastního výběru  úlohu: kultivace rostliny podle vlastního výběru  Vybrat rostlinu v týdnu od 15. října v týdnu od 15. října - oznámit rostlinu Dr. Maškové  Vyhledat informace o pěstování vybrané rostliny v týdnu od 22. října - v týdnu od 22. října - vyhledání literárních údajů (kniha, Web of Science) v týdnu od 29. října v týdnu od 29. října – vypracovaný přehled informací z literatury a návrh kultivačního protokolu.  Připravit média, připravit rostlinný materiál  Provést kultivaci, sledovat výsledky kultivace  Vypracovat závěrečný protokol - Úvod: literární údaje - Materiál a metody: popis zvoleného postupu práce a použitého materiálu, popis podmínek kultivace - Výsledky: popis průběhu kultivace, výsledky kultivace - Diskuse: porovnat výsledky s literárními údaji, pokusit se vysvětlit případné neúspěchy nebo odchylky od předpokládaných výsledků dále o Praktikum dále o bsahuje:

4 Rostlinné explantáty Co je to rostlinný explantát ??? Strategie boje o přežití  mikroorganismy --- počet jedinců v populaci  živočichové --- aktivní boj s podmínkami prostředí  rostliny --- velká plasticita metabolismu, růstu i vývoje vysoká regenerační schopnost – hojení ran, náhrada poškozených orgánů, vegetativní množení Co je podstatou plasticity a vysoké regenerační schopnosti rostlin ??? Neukončený růst rostlin  Neukončený růst rostlin  zralé buňky  dozrávající buňky  buňky s velkou schopností růst a dělit se – meristemy - produkce nových buněk - zajištění stability genetické informace  Totipotence rostlinné buňky  existence kompletní genetické informace ve většině somatických buněk  možnost její realizace x živočišné b. Na čem je založena možnost pěstování R.E. ???

5 1838 1838 Schwann a Schleiden - buněčná teorie 1902 1902 Myšlenka využití  k regeneraci rostliny z jedné somatické buňky - G. Haberlandt 1902 Gottlieb Haberlandt.. without permitting myself to pose further question, I believe, in conclusion, that I am not making too bold a prediction if I point to the possibility that, in this way, one could successfully cultivate artificial embryos from vegetative cell.. Haberlandt, 1902 1854-1945

6 1838 1838 Schwann a Schleiden - buněčná teorie 1902 1902 Myšlenka využití  k regeneraci rostliny z jedné somatické buňky - G. Haberlandt Gottlieb Haberlandt 1854-1945.. without permitting myself to pose further question, I believe, in conclusion, that I am not making too bold a prediction if I point to the possibility that, in this way, one could successfully cultivate artificial embryos form vegetative cell.. ( Haberlandt, 1902)

7 1838 1838 Schwann a Schleiden - buněčná teorie 1902 1902 Myšlenka využití  k regeneraci rostliny z jedné somatické buňky - G. Haberlandt Gottlieb Haberlandt Důvody jeho neúspěchu: Neznalost působení rostlinných růstových regulátorů Nevhodný rostlinný materiál – diferencovaná pletiva, jednoděložné rostliny Nedostatečná sterilizace materiálu …. Další autoři.. stejné či podobné problémy.. Dosaženo přežívání, i zvětšování objemu buněk, ale ne dělení …. Použití meristematických pletiv ….1. pozitivní výsledky 1854-1945.. without permitting myself to pose further question, I believe, in conclusion, that I am not making too bold a prediction if I point to the possibility that, in this way, one could successfully cultivate artificial embryos from vegetative cell.. ( Haberlandt, 1902)

8 1838 1838 Schwann a Schleiden - buněčná teorie 1902 1902 Myšlenka využití  k regeneraci rostliny z jedné somatické buňky - G. Haberlandt 1902 Gottlieb Haberlandt Důvody jeho neúspěchu: Neznalost působení rostlinných regulátorů Nevhodný rostlinný materiál – diferencovaná pletiva, jednoděložné rostliny Nedostatečná sterilizace materiálu …. Další autoři.. stejné či podobné problémy.. Dosaženo přežívání, i zvětšování objemu buněk, ale ne dělení …. Použití meristematických pletiv ….1. pozitivní výsledky 1854-1945.. without permitting myself to pose further question, I believe, in conclusion, that I am not making too bold a prediction if I point to the possibility that, in this way, one could successfully cultivate artificial embryos form vegetative cell.. ( Haberlandt, 1902) 1922 1922 Haberlandt předpokládá existenci dvou hormonů, které jsou zodpovědné za indukci buněčného dělení, a tak za děje spojené s hojením ran i s různými vývojovými ději.. oplozením, morfogenezí nebo vývojem adventivních embryí

9 1838 1838 Schwann a Schleiden - buněčná teorie 1902 1902 Myšlenka využití  k regeneraci rostliny z jedné somatické buňky - G. Haberlandt 1902 Gottlieb Haberlandt Důvody jeho neúspěchu: Neznalost působení rostlinných regulátorů Nevhodný rostlinný materiál – diferencovaná pletiva, jednoděložné rostliny Nedostatečná sterilizace materiálu …. Další autoři.. stejné či podobné problémy.. Dosaženo přežívání, i zvětšování objemu buněk, ale ne dělení …. Použití meristematických pletiv ….1. pozitivní výsledky 1854-1945 … we take this anniversary also as an opportunity to remind all of us, that for developing ideas time is needed together with right conditions and atmosphere. Universities in the past used to provide, what now we are risking to lose with our hectic life style and short-term planning.. Laimer M. and Rücker W., 2003.. without permitting myself to pose further question, I believe, in conclusion, that I am not making too bold a prediction if I point to the possibility that, in this way, one could successfully cultivate artificial embryos form vegetative cell.. ( Haberlandt, 1902) 1922 1922 Haberlandt předpokládá existenci dvou hormonů, které jsou zodpovědné za indukci buněčného dělení, a tak za děje spojené s hojením ran i s různými vývojovými ději.. oplozením, morfogenezí nebo vývojem adventivních embryí

10 1970 1970 protoplastová fúze 1971 1971 regenerace rostlin z protoplastů 1972 1972 mezidruhová hybridizace; fúze protoplastů sp. Nicotiana 1980 1980 použití imobilizovaných buněk k transformaci digitoxinu na digoxin ……………………. 1934 1934 kultura kořenů (White) 1935 1935 kultivace embryí (La Rue) 1936 1936 Gautheret – kultury odvozené z mrkvového kořene (podobně Nobécourt) 1939 1939 dlouhodobě rostoucí kalusové kultury (Gautheret, Nobécourt, White) Trochu historie 1955 1955 objev kinetinu (Miller et al.,) 1957 1957 auxin – cytokininový model regulace tvorby orgánů (Skoog a Miller) 1959 1959 enzymatická izolace protoplastů 1962 1962 kultivační medium Murashige a Skooga 1965 1965 vypěstování rostliny tabáku z izolované buňky 1973 1973 objev Ti –plazmidu 1978 1978 somatická hybridizace rajčete a bramboru 1982 1982 inkorporace izolované DNA do protoplastů 1985 1985 transformace listových disků pomocí A. tumefaciens 1958 1958 regenerace proembryí z kalusové kultury mrkve (Reinert a Steward)

11 1970 1970 protoplastová fúze 1971 1971 regenerace rostlin z protoplastů 1972 1972 mezidruhová hybridizace pomocí fúze protoplastů druhů Nicotiana 1980 1980 použití imobilizovaných buněk k transformaci digitoxinu na digoxin … pěstování rostlinných explantátů je „jen“ možností rozšíření spektra podmínek prostředí … ochrana před patogeny, abnormální fyzikální, chemické podmínky (zejména rovnováha fytohormonů)   rozvinutí okrajových jevů… 1934 1934 kultura kořenů (White) 1935 1935 kultivace embryí (La Rue) 1936 1936 Gautheret – kultury odvozené z mrkvového kořene (podobně Nobécourt 1939 1939 dlouhodobě rostoucí kalusové kultury (Gautheret, Nobécourt, White) Trochu historie 1955 1955 objev kinetinu (Miller) 1957 1957 auxin – cytokininový model regulace tvorby orgánů (Skoog a Miller) 1958 1958 regenerace proembryí z kalusové kultury mrkve (Reinert a Steward) 1959 1959 enzymatická izolace protoplastů 1962 1962 kultivační medium Murashige a Skooga 1965 1965 vypěstování rostliny tabáku z izolované buňky 1973 1973 objev Ti –plazmidu 1978 1978 somatická hybridizace rajčete a bramboru 1982 1982 inkorporace izolované DNA do protoplastů 1985 1985 transformace listových disků pomocí A. tumefaciens

12

13 Přehled doporučené literatury Přehled doporučené literatury George E.F., Sherrington, P.D.: Plant Propagation by Tissue Culture, Eastern Press, Eversley,1984 Dixon R.A.: Plant Cell Culture, IRL Press, Oxford, Washington,1985 Bajaj, Y.P.S: Biotechnology in Agriculture and Forestry, Vol.2, Springer Verlag,1986 Pierik R.L.M.: In Vitro Cultures of Higher Plants, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht, Boston, Lancaster, 1987 Bhojwani, S.S.: Development in Crop Science, Plant tissue Culture, Applications and Limitatios, Elsvier, 1990 Novák F.J.: Explantátové kultury a jejich využití ve šlechtění rostlin, Academia, Praha, 1990 Kováč J.: Explantátové kultury rostlin, skripta, Univerzita Jana Evangelisty Purkyně, 1992 Ondřej M.: Genové inženýrství kulturních rostlin, Academia, Praha, 1992 George E.F.: Plant Propagation by tissue culture, Exergetics Ltd., England, 1993 Son W.-Y., Bhojwani S.S.: Morphogenesis in plant tissue cultures. Kluwer Academic Publishers, 1999 Chawla H.S.: Introduction to plant Biotechnology. Science Publishers, Enfield, New Hampshire, USA, 2002 Laimer M., Rücker W.: Plant tissue culture – 100 years since Gottlieb Haberlandt, Springer- Verlag, Wien, 2003 Slater A., Scott N.W., Fowler M.R.: Plant Biotechnology, Oxford University press, 2008


Stáhnout ppt "Rostlinné explantáty Charakteristika problematiky, historie Morfogeneze - organogeneze, somatická embryogeneze, somaklonální variabilita Aseptická kultivace,"

Podobné prezentace


Reklamy Google