Transgen o’simliklar yaratish texnologiyasi. Kallus to’qimasi

O'simliklarni mikroklonal ko'paytirish

O'simliklarni in vitro sharoitda vegetativ ko'paytirish mikroklonal ko'paytirish deb ataladi. Urug'li o'simliklar ikki hil yo'l bilan ko'payadi; urug'i orqali va vegetativ usulda. Ikkala usulning afzallik va kamchiliklari bor. Urug' orqali ko'paytirishdagi kamchiliklar:

• 
  uzoq vaqt talab etiladi;
  
• 
  ekiladigan material genetikasining turli-tumanligi.
  

Vegetativ ko'paytirishda genotip saqlanadi, uzoq vaqt talab etilmaydi. Biroq aksariyat o'simliklarni vegetativ usulda ko'paytirib bo'lmaydi. Sababi:

• 
  ko'pchilik navlar (masalan, eman, qayin, archa, yong'oqmevalilar va boshq.) hattoki yosh novda paytida ham vegetativ usulda samarali ko'paymaydi;
  
• 
  yog'och shohli o'simliklar yoshi 10-15dan katta bo'lsa, ularni vegetativ usulda ko'paytirib bo'lmaydi;
  
• 
  standart ekuv materialini olishning murakkabligi;
  
• 
  yoshi katta o'simliklarni payvandlash jarayonining murakkabligi;
  
• 
  yil davomida genetikasi bir hil material olish qiyin, buning uchun ishlab chiqilgan tehnologiyalar ham samarasiz
  

O'simlik hujayralari va to'qimalari kul'turasi sohasida erishilgan yutuqlar natijasida o'simliklarni vegetativ ko'paytirishning yangi usuli - mikroklonal ko'paytirish usuli vujudga keldi. Usulning mohiyati o'simliklarning totipotentlik hossasiga asoslanadi. O'simliklarni mikroklonal ko'paytirish usuli boshqa an'anaviy usullarga nisbatan qator afzalliklarga ega:

• 
  genetikasi bir hil ekuv materiali tayyorlash mumkin;
  
• 
  meristema to'qimasidan foydalanilganligi boisidan, o'simlik viruslardan qutuladi;
  
• 
  ko'payish koeffitsientining yuqoriligi;
  
• 
  selektsiya vaqtining qisqarishi;
  
• 
  o'simlik reproduktiv rivojlanish fazasiga tezroq o'tadi;
  
• 
  an'anaviy usullarda ko'paytirish qiyin bo'lgan o'simliklarni ham ko'paytirish imkoniyati;
  
• 
  ekuv materiali uchun katta er maydoni shart emas.
  

XX asrning 50-yillarida Jorj Morel' ilk marotaba orhideya o'simligini mikroklonal usulda ko'paytirishga muvaffaq bo'ldi.

16-rasm . Ozuqa muhiti solingan konteynerlarga ekuv materiallari ekilgan.

O'sha davrda o'simliklarning apikal meristemasini in vitro sharoitda ko'paytirish tehnikasi ishlab chiqilgan edi. J.Morel' o'z ishida ushbu tehnikadan samarali foydalandi.

50-yillarda apikal meristemani ko'paytirishda dastlabki eksplant sifatida chinnigul, no'hot, kungaboqar, makkajo'hori, qoqio't kabi o'simliklardan foydalanilgan. O'simlikning rivojlanishi va regeneratsiyasiga ozuqa muhitining tarkibi qanday ta'sir qilishi o'rganilgan.

J.Morel' tadqiqotlarida simbidium apikal meristemalarini kuzatgan. Simbidium apikal meristemalari sharsimon sferalar - protokormlar hosil qilgan. Protokormlarni bo'lib, alohida har bir bo'lagini ozuqa muhitiga ekish mumkin. Har bir bo'lak ildiz chiqarib ko'chat holiga keladi. Morel' bu ishlarni uzluksiz amalga oshirish mumkinligini aniqladi. Natijada yuqori sifatli, viruslardan holi, genetikasi bir hil ko'chatlar olish usuli yuzaga keldi.

17-rasm. Laboratoriyada bankalarga ekilgan mikroklonlar.

Mikroklonal ko'paytirish usulida turli-tuman o'simliklarni, jumladan, yoshi katta yog'och shohli darahtlar, ayniqsa ignabarglilar, dorivor o'simliklarni ko'paytirish mumkin. Butkul yo'qolib ketish havfi bo'lgan o'simliklarni ham shu usul yordamida saqlab qolsa bo'ladi.

Yog'och shohli o'simlik to'qimalari kul'turasi haqidagi dastlabki ma'lumotlar fransuz olimi Gotre tomonidan XX asrning 20-yillarida chop etilgan. Unda qayrag'och, qarag'ayning ayrim turlari in vitro sharoitda kallus hosil qilishi mumkinligi aytilgan. 40-yillarda olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, qayrag'ochning turli to'qimalaridan adventiv shohchalar o'sar ekan. Biroq shohchalar o'sib, ko'chat bo'lib etilishi haqida ma'lumotlar olinmagan. 60-yillarning o'rtalarida Mates tog'terakdan olingan regenerantni (o'simlik tanasining biror eridan kesib olingan va qayta tiklangan to'qima yoki organ) ko'chat holigacha etishtirishga muvaffaq bo'ldi.

Ignabarglilar to'qimalari kul'turasi olimlar uchun uzoq yillargacha tadqiqot ob'ekti bo'lib kelgan. Sababi, o'sha davrda o'simliklardan ajratilgan hattoki yosh to'qimalarni ham o'stirishda muammolar etarli edi. Ma'lumki, darahtlar ayniqsa, ignabarglilar sekin o'sadi, ildizining rivojlanishi ham qiyin kechadi. Bundan tashqari, ignabarglilardan juda ko'p miqdorda ikkilamchi moddalar (fenollar, terpenlar va boshq.) ajraladi. O'stirish uchun daraht tanasidan to'qimalar ajratilganda ushbu ikkilamchi moddalar fenolaza fermentlari ta'sirida oksidlanadi. Oksidlangan moddalar esa o'z navbatida hujayralarni bo'linishini va ularni o'sishini, rivojlanishini to'htatadi. Lekin shunga qaramay, olimlar tadqiqot uchun aynan darahtlarning organ va to'qimalarini tanlamoqdalar. Bugungi kunga kelib, 200 dan ortiq daraht turlarini (kashtan, eman, qayin, tog'terak, tog'terak va terak gibridi, qarag'ay, zarang, archa va boshq.) in vitro sharoitda o'stirishga erishildi. Soha bo'yicha ilmiy izlanishlar dunyoning ko'plab shaharlarida hali davom etmoqda.