Для чего культивируют растительные клетки презентация

Содержание

1. Продукция биологически активных веществ, которые могут использоваться: для производства лекарственных препаратов; получения пищевых добавок, красителей; производства косметических средств и др.

Слайд 1Для чего культивируют растительные клетки?


Слайд 21. Продукция биологически активных веществ, которые могут использоваться:
для производства лекарственных

препаратов;
получения пищевых добавок, красителей;
производства косметических средств и др.

Слайд 5Катарантус розовый
Тис ягодный


Слайд 6Заготовка растительного сырья приводит к сокращению ценных природных растительных ресурсов и

даже к исчезновению целых видов растений.






2. Растения, выросшие в природных условиях или на плантациях, обычно содержат некоторое количество токсичных примесей и др.

Проблемы использования традиционного лекарственного растительного сырья

Лишь для медико-биологических испытаний нового противоопухолевого препарата таксола было уничтожено 12 000 взрослых деревьев тиcа; практически полностью исчезли в дикорастущем состоянии женьшень, кирказон манчжурский, солодка, золотой и маралий корень и др.


Слайд 7Преимущества культур клеток:
1. Получение экологически чистых продуктов независимо от климата, сезона,

погоды

Слайд 82. Создание клеточных линий-сверхпродуцентов
Преимущества культур клеток:


Слайд 9Преимущества культур клеток:
3. Сохранение редких и исчезающих растений-продуцентов
За год прирост корня

женьшеня в тайге составляет 1 г (на 1 г исходного веса), на плантанции – 3 г

При выращивании суспензии клеток женьшеня в биореакторе (50 л) прирост биомассы составляет 2 г на 1 л среда за сутки, что в 1000 раз больше, чем при выращивании на плантации


Слайд 104. Экономия площадей
Преимущества культур клеток:


Слайд 11Преимущества культур клеток:
5. Возможность оптимизировать и стандартизировать условия выращивания


Слайд 12Преимущества культур клеток:
6. Возможность автоматизации процессов


Слайд 13Источники получения БАВ
Культура трансформированных корней
Суспензионная культура


Слайд 14С использованием метода генетически трансформированных корней были введены в культуру in

vitro корни более 140 видов растений, относящихся к 40 семействам

Слайд 15Промышленное производство БАВ растений на основе культуры клеток налажено в Японии,

США, Германии, России и др.

Слайд 16
Биотехнологический способ получения шиконина дешевле, стабильнее, не зависит от импорта и

других внешний условий. Содержание производных шиконина в культуре клеток достигает 12,6 % от сухой массы клеток.

Шиконин является субстанцией для лекарственных средств в основном ранозаживляющего действия; ингредиентом в составе ряда парфюмерно-косметических изделий (например, в качестве противовоспалительного красителя в составе помады); ингредиентом в составе пищевых продуктов (например, в качестве красителя-антиоксиданта).

Япония, 1983 г. – коммерческое получение шиконина с помощью суспензионной культуры воробейника краснокорневого в биореакторе вместимостью 750 л.


Слайд 17Получение противоопухолевого препарата таксола на основе культуры клеток тиса (Taxus sp.)

– фирма Fyton (США - Германия)

Слайд 18Получение биомассы женьшеня настоящего в Республике Корея


Слайд 20России принадлежит приоритет промышленного получения биомассы культуры клеток
В конце 70-х гг.

XIX в. на ряде заводов Главмикробиопрома было организовано производство биомассы культуры клеток женьшеня. На ее основе созданы медицинские препараты (настойка «Биоженьшень») и косметические средства (шампунь «Диона», лосьон «Женьшеневый» и др.)


Слайд 21 В настоящее время совместно с НПФ «Биофармтокс» (С-Петербург) на

основе биомассы культуры клеток полисциаса Polyscias filicifolia созданы:

нутрицевтики «Витагмал»,
«Трифитол»
серия мазей «Витагмалин»


Слайд 22
противоопухолевых препаратов (типа таксола, камптотецина);

антивирусных препаратов, особенно анти-ВИЧ (типа

кастаноспермина);

адаптогенных и стимулирующих препаратов (из биомассы различных видов женьшеня, полисциаса, родиолы розовой, маральего корня), ;

индивидуальных БАВ (гинзенозидов, терпеноидных гликозидов и др.) с широким спектром активности.

В настоящее время наиболее перспективно использование культур клеток растений для получения:


Слайд 232. Клональное размножение растений – использование техники in vitro для быстрого

получения неполовым путем растений, идентичных исходному

По своей сути аналогично вегетативному размножению растений


Слайд 25В основе технологии лежит высокая способность к регенерации у растений, а

также наличие тотипотентности у большинства соматических клеток

Слайд 26Впервые этот метод применил французский исследователь Ж. Морель в 1960 г. для

размножения орхидей (Cymbidium).
Из апикальной меристемы исходного растения ему удалось в течение года получить около четырех миллионов новых растений

Слайд 27Технология клонального размножения растений сегодня является основой функционирования коммерческих предприятий во

многих странах мира

Слайд 28Во Франции 94% всей продукции цветочных культур получают методом культуры изолированных

клеток и тканей

Слайд 29Commercial Orchid Cloning Labs


Слайд 30Clonal Propagation of Foliage Plants Twyford Lab


Слайд 31Clonal Propagation of Fruit Crops


Слайд 32Commercial Production of Ferns by Tissue Culture


Слайд 33
Mechanical Transplanting of Tissue Culture Grown Plants


Слайд 34Tissue Cultured Ferns Grown in Greenhouses


Слайд 35Staghorn Ferns Grown from Tissue Culture


Слайд 36Mycoplasma infected plants are routinely cleaned by meristem cultures
Hydrangeas Clonally Propagated

from Clean Stock Plants

Слайд 37Использование технологии клонального микроразмножения растений в Республике Беларусь
Разработаны технологии производства посадочного

материала 30 сортов голубики высокой методом микроклонального размножения (ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси»; КФК «Ягодка», ЧПУП «Крок», УО «Полесский государственный университет» и др.)

Оптимизированы технологии производства оздоровленного посадочного материала сирени обыкновенной, рододендрона гибридного, гибридов орхидных (ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси»)

Проводятся работы по получению саженцев лесообразующих пород (ГНУ «Институт леса НАН Беларуси»)


Слайд 38ПРЕИМУЩЕСТВА:
высокий коэффициент размножения
(105-106 — для травянистых, цветочных

растений, 104-105 — для кустарниковых древесных,
104 — для хвойных);

Слайд 392) возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых

для выращивания посадочного материала;

ПРЕИМУЩЕСТВА:


Слайд 40ПРЕИМУЩЕСТВА:
3) получение генетически однородного посадочного материала, оздоровленного от бактериальной и грибной

инфекции;

4) сокращение продолжительности селекционного процесса;

5) размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;

6) возможность автоматизации процессов размножения и выращивания.

Слайд 41СПОСОБЫ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ


Слайд 42Размножение пазушными побегами
Основано на снятии апикального доминирования
Апикальное доминирование – подавление роста

боковых почек за счет преимуществен-ного развития верхушечных

Слайд 43Удаление верхушки
Внесение в питательную среду высоких концентраций цитокининов


Слайд 44Микрочеренкование


Слайд 45От одной стерильной почки можно получить несколько тысяч растений в год.



Например, при
культивировании меристемы малины in vitro удается получить
потомство численностью до 50 000 растений, тогда как обычная техника
черенкования обеспечивает получение 50 растений в год.

Слайд 46Размножение адвентивными побегами
Адвентивные (придаточные) побеги могут образовываться на листьях, стеблях и

корнях растений

Слайд 47Размножение адвентивными побегами
Этот процесс происходит на питательных средах, содержащих высокие концентрации

цитокининов

Слайд 48Соматический эмбриогенез – наиболее яркое свидетельство тотипотентности растительной клетки
Из соматической клетки

образуется эмбриоид (зародыш), дающий начало целому растению

Слайд 49Гвинейская масличная пальма
Были получены каллусы из молодых листьев, в которых в

течение месяца число эмбриоидов увеличивалось в 3 раза так, что
примерно из 10 эмбриоидов за год можно было получить потомство
более 500 000 растений

Слайд 50Для массового клонирования Coffea arabica сорт Catimor разработана автоматизированная система выращивания

клеточной суспензии, с помощью которой удалось получить 1884 эмбриоида в 50 мл питательного раствора.


Слайд 51Способность к образованию больших количеств (несколько миллионов и более) соматических зародышей

в условиях in vitro используется для массового получения "искусственных семян"

Слайд 523. Получение растений, оздоровленных от вирусной, бактериальной и грибной инфекций


Слайд 534. Ускорение селекционного процесса на основе методов клеточной инженерии
Введение органелл в

протопласт

Слайд 54Клеточная инженерия -конструирование клеток нового типа на основе их гибридизации, введения

органелл и др.

Слайд 55Технологии получения гибридов in vitro:
- оплодотворение in vitro;
- эмбриокультура;
- соматическая гибридизация


Слайд 56Соматическая гибридизация - это метод получения гибридных растений в результате слияния

протопластов, изолированных из соматических клеток родительских форм

Клетка, в которой слияния ядер не произошло


Слайд 581972 г. (Карлсон) первый межвидовой гибрид (табак)
Nicotiana glauca × Nicotiana langsdorfii
Примеры

межвидовой соматической гибридизации


Каллус гибрида мог расти на безгормональной среде. Гибридное растение цвело.


Слайд 59Примеры межвидовой соматической гибридизации
Гибриды, полученные при скрещивании между сортами культурного картофеля

и его дикого вида

Культурный картофель: крупные клубни; восприимчивость к болезням

Дикий картофель: мелкие клубни, высокая устойчивость к многим заболеваниям


Слайд 60Примеры межвидовой соматической гибридизации
Гибридизация петуний


Слайд 61Примеры межродовой соматической гибридизации
1978 г. (Мельхерс) первый межродовой гибрид Картофель ×

Томат = Помато

Гибрид был стерилен, морфологически аномален: толстые корни, отсутствие типичных столонов, махровые цветки


Слайд 62Примеры межродовой соматической гибридизации
1997 г. (Кисава и сотр.) межродовой соматический гибрид

Ячмень × Рис

Часть полученных каллусов сформировали побеги. Только один побег сформировал корни, и это растение было успешно перенесено в почву. По морфологии было близко к растениям риса.
Растение имело хромосомы от риса и от ячменя, содержало новые последовательности и в митохондриальной, и в хлоропластной ДНК, которые не обнаруживались ни в одном из родителей.


Слайд 63Примеры соматической гибридизации
Протопласты арабидопсиса × Лимфоциты человека
Протопласты табака × Лимфоциты человека
Протопласты

моркови × Клетки амфибий

Межцарственные гибриды "животное + растение"

Соя × Табак Горошек × Табак Лук × Табак

Межсемейственные гибриды


Слайд 64Перенос в протопласты клеточных органелл
Хлоропласты и митохондрии отличаются наличием собственной ДНК,

могут делиться самостоятельно, независимо от деления клетки.

Трансплантация высокоэффективных хлоропластов может способствовать активации фотосинтеза и повышению продуктивности растений


Слайд 655. Получение трансгенных растений
Генная инженерия - совокупность методик, позволяющих выделять нужный

ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма

Слайд 661 место (51% площадей)
2 место (31%)
3 место (13%)
4 место (5%)
Самые распространенные

трансгенные растения

Слайд 67НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ,
для решения которых осуществляется генетическая трансформация растений:

повышение устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам (бактериальным, грибным, вирусным инфекциям, насекомым-вредителям, гербицидам, засолению и др.);
улучшение качеств запасных белков зерна;
повышение эффективности азотфиксации и расширение круга культурных растений, способных к симбиотической фиксации азота;
создание сверхпродуцентов биологически активных веществ.

Слайд 69Рейтинг коммерциализированных трансгенных растений:
гербицидоустойчивые культуры ;
культуры, устойчивые к насекомым-вредителям;
комбинированные культуры

(оба этих признака)

Слайд 70Карта трансгенного мира


Слайд 71За год трансгенные посадки в среднем увеличиваются на 10–15 %


Слайд 726. Сохранения генофонда высших растений
Разработка методов длительного культивирования позволяет формировать банки

клеточных линий, обладающих определёнными генетическими и биохимическими свойствами.

Крисохранение – хранение объектов при температуре жидкого азота (-196ºС).


Слайд 73Земляника после хранения при -196ºС
Роза после хранения при -196ºС
Криосохранение обеспечивает наиболее

длительное сохранение коллекционных объектов (десятки и сотни лет) и всех их свойств

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика