Методика криоконсервации, способы замедления роста

Лекция 8. МЕТОДЫ СОХРАНЕНИЯ ГЕНОФОНДА.КРИОСОХРАНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

В настоящее время, в условиях глобального экологического неблагополучия проблема сохранения биоразнообразия приобрела особую актуальность.

В связи необходимостью сохранения и восстановления генетических ресурсов дикорастущих растений была принята Международная конвенция по сохранению биологического разнообразия.

Во многих странах создаются национальные программы по сохранению природного богатства генетических фиторесурсов. Необходимым компонентом таких программ является создание банков зародышевой плазмы (germplasm): семян, меристем, пыльцы, зародышей, культур тканей и клеток и другого генетического материала.

Проблема надежного и неограниченно длительного хранения с наименьшими затратами и на минимальной площади решается в криобанке. В 1979 году для спасения исчезающих видов в дополнение к традиционным способам было предложено хранить семена, апексы (верхушечные почки побега), эмбриоиды и клетки, культивируемые in vitro и способные регенерировать растения, в жидком азоте. Криобанки семян сельскохозяйственных культур и их дикорастущих сородичей существуют в развитых странах уже около 50 лет.

При получении клеточных линий с полезными признаками встает проблема сохранения этих признаков. Растения могут хранить генетическую информацию в семенах, однако этот источник не вполне надежен, так как со временем из-за мутаций всхожесть семян падает. Кроме того, некоторые растения размножаются только вегетативно. Этим обусловлена необходимость сохранения части материала in vitro. С другой стороны, в некоторых случаях удается получить новые клеточные линии, синтезирующие большее количество вторичных метаболитов, то есть более продуктивные, которые тоже нуждаются в сохранении.

Для исследования физиологических и биохимических процессов, протекающих в тканях, также требуются стандартные исходные культуры, чем вызвана необходимость сохранять материал в течение определенного промежутка времени, когда идут серийные эксперименты. Все это делает проблему сохранения генофонда весьма актуальной.

Можно, конечно, пассировать и перевивать клеточные культуры. Однако при этом возникает опасность сомаклональной изменчивости, накопления мутаций, контаминаций (заражения чужеродным генетическим материалом). Это также требует определенных финансовых и трудовых затрат (необходимость частых пересадок, расходы, связанные со средой и т.д.). Цель исследователей состоит в увеличении интервала между пересадками. Существует разные подходы к сохранению культур:

- криосохранение,

- замедление роста,

- сушка (распылительная и лиофильная) – для клеток микроорганизмов.