Негізгі бөлім
2.1.2. Каллустың алынуы және өсірілуі. Клеткалардын ретсіз бөлінуі нәтижесінде пайда болған үлпаны каллус деп атайды. Клеткалардын бөліну аркылы көбейіп өсуін пролиферация дейді. Каллус - үлпаның ерекше түрі, бүтін өсімдіктің закымданған жері (жарасы) біте бастаған кезде түзілетін ілеуленген буылтык. Ол закым болған жерді әр түрлі инфекциядан қорғайды. Каллус үлпасында коректік заттар жиналып, арнаулы қорғаныш кабат пайда болады немесе жойылған мүше кайта пайда болады, яғни регенерация процесі өтеді. Каллусты алуға көбінесе өскіндердің үлпалары мен жағдайында маманданған (дифференцияланған), мүшелерін пайдаланады.
Микрокөбейтудің тағы бір көп таралған әдісі ол өсімдіктерді каллустан органогенез немесе эмбриодогенез жолымен шығару. Морфогенездің басталуы қоректік ортадағы фитогормондардың ара қатысымен реттеледі. Органогенез арқылы регенерант өсімдіктерді алудың модельді жүйесі ретінде темекі бола алады.
Микрокөбейту үшін өте онды каллус жасушалары генетика тұрғысынан тұрақты, сабақ апексінің меристема жасушаларына ұқсас және тоқтаусыз бөлінуге қабілетті болуы керек.
1-сурет. Каллус
Каллустың түзілуі алынған экспланттын тежелген клеткалардан кайтадан бөліне бастайды, яғңи меристемалы физиологиялык полярлығына да байланысты болады. Мысалы, дифференциялану нәтижесінде меристемадан пайді каллустарды Петри табакшаларында, пробиркаларда, колба-болған маманданған клеткалар (мезофилл, эпидермис т.с.с.) СО4| флакондарда өсіреді үш.төрт апта өскен сон каллусты шығарып алып, майда кесектерге бөліп, жана коректік ортаға 2 4 Клеткаларды сүйык коректік ортада өсіру көшіреді. Мұны пассаж деп атайды. Өйткені, ескі коректік ортанын нәрі азаяды, каллустын ішкі жағындағы клеткалардың сұйык ортада өсірілетін клеткаларды клеткалар суспензиясы коректенуі және ауамен камтамасыз етілуі нашарлайды. Сұйык орта ішінде клеткалар батпай, жүзген күйде кошіріп отырғызатын коректік ортанын күрамы, колданады. Мысалыі, «үлпа-ене», «бағушы» деген тәсіл. Жаксы барлык клеткаларға біркелкі әсер ететін жағдай туғызу өсіп жаткан каллустын ыкпал етуін екінші бір каллусты осіру суспензиялық өсіру әдісімен жүзеге асырылады. Бүл әдістін тағы үшеуі пайдаланады. Ол үшін нашар өскен, немесе өсу қабаты пайдалы жері -клеткалар өздері беліп шығаратын зиянды мүлдем төмен каллусты жаксы өсетін каллустын үстіне салады метаболиттерден онай арылады және де әр түрлі факторлардыңда, олардың екі арасына коректік ортаға алдын ала малынып бүл ктеткалардың зат алмасу мен осу процестеріне тигізетін әсерін
алынған сүзгіш кағазды кояды. Кейде бір ьдыстың ішінде әр бакылап отыру женілденеді. Суспензияда өсетін клеткалар түрлі өсімдіктердің клеткаларын катар өсіреді. Анда-санда биохимия және молекулалык биология түрғысынан зерттеулер үлпаларды бір-біріне теледі. Сейтіп, каркынды өскен каллустан Жүргізуге колайлы келеді. Суспензиядан өз ерекшеліктері бар.
Сонымен, барлык өсімдіктердің жасанды коректік ортада клеткалар суспензиясын алу өсірілетін клеткалары, кебінесе каллус клеткалары болып келеді. Кейде эксплантгын өзін сүйык ортаға салып өсіру мүмкіншілік береді. Каллус клеткаларында морфогенездінәртүрлі арқылы да клеткалык суспензия алуға болады.
2 – сурет. Жасанды қоректік орта дайындау.
Борпылдак каллусты сүйык ортада жиі шайкап, араластырғанда ол жеке клеткаларға ыдырайды және кішігірім клеткалық агрегаттарға бөліне бастайды. Бөлінбей калған тығыз каллустың калдыктарын және ірі агрегаттарды 1 -2 кабат дәке немесе нейлон аркылы сүзіп алып тастайды. Немесе суспензияны бірнеше минуті козғалтпай койып, оны түндырып, устіңгі жағында батпай калғані жеке клеткалар мен майда клетка топтарын бөлек күйып алады. Суспензиянын үстінгі жағындағы женіл фракциясын жаңа ортаға жиі-жиі көшіріп өсіресе, жеке клеткалардың саны көбейеді. Оған коректік ортанын күрамы, аэрация және араластыру әдістері де әсер етеді. Бірак канша күш салғанмен, тек біркелкі жеке клеткалардан түратын суспензияны алу мүмкін емес. Ең жаксы деген суспензияда жеке клеткалар үлесі 50-60%-тен аспайды, калғаны 2-10 клеткадан түратын, тіпті одан да көп клеткалар топтасқан агрегаттар болады. Өте ірі агрегаттардын сырткы кабатындағы клеткалары мен ішкі жағында орналаскан клеткаларының коректену және аэрация жағдайлары өзгеше болатындығын ескерген жөн.
Жеке клеткалары көп, яғни жаксы дисперленген суспензияны алу максатымен көбінесе коректік ортаның күрамын бакылауға тырысады. Бар мәліметтер бойынша, ауксиндер клеткалардын бір бірімен жабыспауына, жеке-дара болуына (диссоциация- I лануына) дүрыс әсер етеді, ал цитикининдер, керісінше, ол ! процесті тежейді. Демек, клеткалардын созылып өсуіне колайлы і және олардын бөлінуін тежейтін жағдайлар суспензиядағы клеткалар топтарыньщ барынша бөлшектеніп, майдалануына мүмкіндік туғызады. Коректік ортадағы көмірсулар клетканын сырткы кабығындағы полисахаридтердін күрамын өзгерту аркылы клеткааралык байланыстарға әсер етуі мүмкін. Мысалы, коректік ортаға галактоза, рафиноза немесе сахароза косылғаңца раушангүл суспензиясындағы клеткалар онай топтасып, өте ірі агрегаттар 1 күрған. Клетка кабығындағы целлюлозаны ыдырататын I ферменттер (целлюлаза, мацерозим) осмотикпен бірге косылып әсер еткенде суспензиядағы клеткалардын диссоциациялануы арта түееді. Мүлде жеке клеткалардан түратын суспензияны өсіру каншама тартымды да, кызығарлыктай болса да, бүл максатка жету биология түрғысынан алып карағанда өсімдік клеткалары үшін тіпті мүмкін емес. Себебі, тек жеке клеткалардан түратын суспензия алу үшін клеткалар бөліне сала бір-бірінен тез ажырап кетуі кажет. Бірак бүл өсімдік клеткасына тән касиет емес, сондыктан оны жасанды жағдайда іске асыру киынға соғады. $Каксы суспензияда морфология жағынан біркелкі, шағын көлемді «леткалар үсак агрегаттарға бірігіп топтасады (шамамен Ю клеткалы топтар). Каркынды өсуді камтамасыз ету үшін суспензияда клеткалардын тығыздығы бір миллилитр ортада 105-ІО6 клетка болуы кажет.
Сүйык ортада өскен клеткаларды, алғашкы каллуска карағанда, жиірек жана коректік ортаға көшіреді. Жана коректік ортаға көшіретін суспензиянын бөлігін инокулюм деп атайды. Оны стерильденген пипеткалармен, шприцтермен немесе, жоғарыда айтылғандай, суспензияны түндырып, онын үстінгі жағындағы батпай калған клеткаларды іркіп күйып алады.
Суспензиядағы клеткаларды есіру әдістері Клеткаларды сүйык корекгік ортада өсірудін негізгі екі әдісі болады: 1) мерзімді өсіру; 2) үзіліссіз өсіру. Бүлар әр түрлі әдістер болғанымен, олардың түп максаты бір. Ол максат - клеткалар биомассасын неғүрлым көбейтіп, олар түзетін пайдалы заттарды соғүрлым мол өндіру. Ал бүл әдістердін айырмашылыктарына келер болсак, олар коректік ортанын сапасын және клеткалардын өсуін реттеуге байланысты.
Мерзімді өсіру деп бүл әдістің аталу себебі, суспензиядағы клеткаларды өсіру процесі белгілі бір уакыт ішінде жүргізіледі ^әне де бүл кезде бастапкы күйылған коректік орта жаңартылмай, нәрі саркылғанша пайдаланылады. Ал енді бүл мерзім калай белгіленеді, соған келейік. Ол клеткалардын өсу зандылыктарына байланысты. Бүл мәселе толығымен кейінірек баяндалады. Өсіру циклі -инокулюмды коректік ортаға косканнан бастап, келесі жана орта ауыстырғанға дейінгі мерзім. Еске салсак, инокулюм дегенім каркыңды өсу кабілеті бар суспензияньң бөлініп алынған шағын көлемі.
Үзіліссіз өсіру деп бүл әдістін аталу себебі, суспензиядағ клеткаларды өсіру процесі үздіксіз жүргізіледі және де коректік орта ылғи жанартылып түрады. Бүл оте тиімді әдіс. Мол өнім алу бірнеше жолмен камтамасыз етіледі: 1) клеткалардың өсу процесінін экспоненциалды фазасында бола алады; 2) биомассаны өндіріске ынғайлы кай кезде болса да суспензияда бөліп алуға болады; 3) сүйык коректік орта ағынды боп құйылып түратындыктан, онын сапасы томендемейді, нәрі саркылмайды Үзіліссіз өсірудін мынадай жүйелері бар: 1) ағынды жабын 2) ағынды ашык; 3) ағынды-ағынсыз.
Достарыңызбен бөлісу: |