Культура изолированных тканей

Методы выращивания изолированных тканей были разработаны Ф. Уайтом и Р. Готре. Сущность метода заключается в том, что выделенные кусочки ткани или отдельные клетки выращивают на искусственной питательной среде в стерильных условиях. Если полностью дифференцированную клетку изолировать, то в стерильных условиях на соответствующей питательной среде она снова начинает делиться и затем из нее может развиться целый растительный организм. Так из одной, полностью дифференцированной клетки флоэмы, выделенной из корнеплода моркови или из клетки сердцевинной паренхимы табака, можно получить целое, полностью развившееся растение. В опытах советского физиолога Р. Г. Бутенко с клетками флоэмы моркови при выращивании на питательной среде в стерильных условиях сначала удалось заставить их делиться и получить недифференцированную массу клеток — каллюс. Затем в этой массе клеток возникли очаги дифференциации. Процесс вторичной дифференциации можно разделить на две фазы. Первая фаза — это образование в массе однородных клеток очагов регенерациониой меристемы и возникновение зародышевых структур, которые напоминают настоящие и имеют зачаточную почечку и зачаточный корешок. Для того чтобы зародышевые структуры появились, необходимо добавление фитогормонов цитокининов. На второй фазе происходит рост этих зародышевых структур, но для этого необходимо добавить в питательную среду ауксины. При этом в зависимости от соотношения ауксинов и цитокининов происходит преимущественный рост тех или иных органов.

В настоящее время ведутся исследования с изолированными протопластами, которые выделяют путем разрушения клеточных стенок специальными ферментами. Из протопласта, изолированного из дифференцированной клетки мезофилла листа, получают целый растительный организм. Рост и дифференциация и в этом случае зависят от соотношения гормонов в питательной среде.

Из этих опытов можно сделать несколько выводов: 1. Все клетки действительно имеют одинаковые потенциальные возможности. 2. Клетка, находящаяся в окружении других клеток, и клетка, выделенная из ткани, проявляют эти возможности по-разному. 3. Проявление возможности клетки определяется внутренними и внешними условиями. Большое значение имеют гормоны. 4. В основе регуляции дифференциации клетки лежит дифференциальная активность генома. 5. Не все клетки могут полностью проявить свои возможности. В некоторых случаях гены клетки настолько репрессированы, что эти возможности не проявляются. В этой связи гены клетки делятся на активные, потенциально активные и неактивные.