Новітні методи селекції клітинна інженерія, генна інженерія, хромосомна інженерія - курсової

гени такі схожі за своєю організацією на гени рослин, що вони безперешкодно функціонують в геномі рослинної клітини, хоча жоден з цих бактеріальних генів на це не здатний.

Так завершилася історія дослідження ролі опинилися. З цього моменту починається вже інша історія історія ери генної інженерії рослин.

У 1978 р Шеллом було показано, що Тi-плазміду можна використовувати як переносник будь-яких чужорідних генів, якщо тільки вставити їх в область Т-ДНК плазміди. У тому ж році цю можливість продемонстрували Схільперорт і Ледебур в Голландії, а пізніше, в 1980 р Нестер і Чілтон в США. З цього почалася не тільки нова дорога наукових пошуків, а й нова ера в розвитку сільського господарства і світової економіки.

Безсумнівно, що першим імпульсом до генної та хромосомної інженерії послужили досягнення клітинної біології, перш за все реалізація методів культивування клітин, тканин і органів. Для рослин головним підсумком культуральних робіт було встановлення принципу тотіпотентності, тобто можливості отримання повноцінного організму з будь-якої клітини на спеціальних штучних середовищах. Важливість цього принципу полягає в тому, що будь-яка диференційована клітина в спеціально створених умовах може повторити весь шлях онтогенезу, іншими словами, весь шлях розвитку організму.

Другим імпульсом для спрямованого введення чужих генів в геном рослин стало відкриття механізму вбудовування грунтової бактерією частини свого генома в геном рослин. В кінці 70-х років в ряді лабораторій Бельгії, США і ФРН було показано, що хвороба рослин під назвою "корончаті галли" не що інше, як пухлинні утворення, які виникають в результаті вбудовування в геном рослини частини мегаплазміди грунтової бактерії Agrobacterium tumefaciens. Це бактерія несе гени, що викликають пухлини у рослин.

Експериментатори розглядають грунтову бактерію, як природного геноінженера. Довелося тільки обеззброїти її: опухолеіндуцірующую область плазміди видалили і замінили на штучно сконструйований вектор, до якого включено обраний нами чужий ген, стерпний в ядерний геном рослин. Слід зазначити, що всі трансгенні рослини отримані на основі схеми агробактеріальної перенесення. Однак вона ефективна лише для дводольних рослин. Для однодольних, в основному злакових рослин, розроблені інші способи перенесення генетичних конструкцій, з них частіше використовується балістичний - за допомогою установки під назвами "генна гармата", або "дробовик". На мікрочастинки золота або вольфраму поміщаються ДНК-вектори і під тиском "вистрілюють" в рослинні клітини.

3. Сутність і опис методів.

3.1 Хромосомная інженерія.

На даний момент хромосомная інженерія зв'язується, насамперед, з можливостями заміщення (заміни) окремих хромосом у рослин або додавання нових.

Відомо, що в клітинах кожного диплоидного організму є пари гомологічних хромосом. Такий організм називають дісоміком. Якщо в якій-небудь парі хромосом залишається одна гомологичная хромосома, то виходить моносоміком. При додаванні третьої гомологичной хромосоми виникає трисомік, а при відсутності в геномі однієї пари гомологічних хромосом виникає нуллісомік. Такі маніпуляції з хромосомами дають можливість замінювати одну або обидві гомологічні хромосоми, припустимо, одного сорту пшениці на ту ж пару хромосом, але з іншого сорту. Що це дає селекціонерові? Тим самим він може одна ознака, який йому здається слабким у даного сорту, замінити на цей же, але сильніший ознака з іншого сорту. Таким чином, він наближається до створення ідеального сорту, у якого всі корисні ознаки будуть виражені в максимальному ступені.

Цю ж мету переслідує і методика заміни окремих хромосом одного виду на хромосоми іншого виду, близького за своїм походженням. У літературі прийнято замість слів заміна хромосом вживати заміщення хромосом. Тому отримані таким шляхом форми називаються заміщеними лініями. Інший методичний прийом полягає у введенні (впровадженні) в геном певного виду або сорту будь-якої додаткової пари хромосом іншого виду рослин, які визначають розвиток ознаки, відсутнього у першого виду. Якщо таке введення пари додаткових хромосом вдається здійснити, то отримані форми називають доповненими лініями.

Дуже перспективний, заснований на вирощуванні гаплоїдних рослин з подальшим подвоєнням хромосом. Наприклад, із зерен кукурудзи вирощують гаплоїдні рослини, що містять 10 хромосом, потім хромосоми подвоюють і отримують диплоїдні (10 пар хромосом), повністю гомозиготні рослини всього за 2-3 роки замість 6 8-річного інбридингу.

Отримання полиплоидних залишків

Також важливим методом хромосомної інженерії є отримання поліплоїдних залишків в результаті кратного збільшення хромосом. Подробиці методу описані вище.

3.2 Генна інженерія.

Під генною інженерією зазвичай розуміють штучний перенесення потрібних генів від одного виду живих організмів (бактерій, тварин, рослин) в інший вид, часто дуже далекий за своїм походженням. Щоб здійснити перенесення генів (або трансгенезу), необхідно виконати сл.