Pracownia kultur tkankowych

Skład zespołu Pracowni Kultur Tkankowych

image_1

Siedzą (od lewej): dr Jolanta Bąkiewicz, dr hab. prof. Krystyna Kromer, mgr Dorota Poturała. Stoją doktorantki (od lewej): dr Ewa Plażuk - "Znaczenie związków fenolowych w regulacji procesów rozwoju podkładki jabłoni M7 w warunkach in vitro", mgr Sylwia Kadłubowska - "Przechowywanie in vitro podkładek jabłoni w obniżonej temperaturze i badania nad indukowanym w tych warunkach procesem spoczynku", mgr Katarzyna Kempińska - "Wpływ sterydów na procesy różnicowania i wzrostu wybranych gatunków roślin w kulturze in vitro", dr Jowita Marszał-Jagacka - "Rozmnażanie w warunkach in vitro i zachowywanie plazmy zarodkowej rzadkich i ginących gatunków paproci serpentynitowych z terenu Dolnego Śląska", mgr Katarzyna Przybylska - "Metabolizm związków fenolowych transgenicznych korzeni indukowanych różnymi szczepami Agrobacterium rhizogenes" - nieobecna.

Przygotowywanie pożywki dla roślinnych kultur in vitro

image_2

Kulturą in vitro nazywamy hodowlę komórek, tkanek, organów i całych roślin na syntetycznych podłożach w jałowych warunkach. Hodowlę takie prowadzi się najczęściej w naczyniach szklanych lub pojemnikach z tworzywa sztucznego, a w zależności od materiału roślinnego jaki stosujemy nazywamy je kulturami komórek, pędów, czy korzeni. Z uwagi na znacznie szybsze podziały komórkowe mikroorganizmów w stosunku do tempa podziałów komórek roślinnych w pracy bardzo ważne jest przestrzeganie wymogów bezwzględnej sterylności. Znanych jest wiele różnych pożywek stosowanych dla wzrostu izolowanych fragmentów roślin w warunkach in vitro, np. pożywka Murashige i Skoog (MS), Reinert i Mohr (RM), Tsuchiy (PB2), Quoirin i Lepoivre (QL), Fast (Fa) itp. Zawierają one wszystkie składniki odżywcze niezbędne dla wzrostu tkanek roślinnych w warunkach hodowli in vitro. W ich skład wchodzą makro i mikroelementy, źródło węgla w postaci cukru (najczęściej jest to sacharoza), witaminy (B1, B6, PP). Czasami uzupełniamy pożywki w różnego rodzaju ekstrakty, na przykład: ekstrakt słodowy, drożdżowy, peptobak, aminobak, stanowiące dodatkowe źródło azotu w formie amonowej, witamin i innych substancji. Stosowane jest także mleko kokosowe i ekstrakty z owoców lub warzyw. Czynnikiem zestalającym roztwory odżywcze jest agar - wyciąg z krasnorostów morskich (rodzaj Gelidium i Glacilaria) lub syntetyczne polisacharydy. Najistotniejszymi składnikami pożywki decydującymi o kierunku procesów wzrostu jak i regeneracji (tworzeniu organów przybyszowych pąków, korzeni) są hormony roślinne - auksyny, cytokininy, gibereliny i kwas abscysynowy. Stosowane są też związki modulujące endogenny poziom hormonów, blokujące receptory lub hamujące ich biosyntezę.

Wpływ hormonów roślinnych - kontrola

image_3

Wpływ hormonów roślinnych na regenerację izolowanych fragmentów blaszki liściowej tytoniu Nicotiana tabacum L po 2 miesiącach kultury - pożywka kontrolna MS. Na krawędziach cięcia blaszki liściowej pojawia się jedynie blado zielona tkanka kalusowa.

Wpływ hormonów roślinnych - cytokinina

image_4

Wpływ hormonów roślinnych na regenerację izolowanych fragmentów blaszki liściowej tytoniu (Nicotiana tabacum L.) po 2 miesiącach kultury - pożywka MS z 2 mg/L cytokininy - kinetyny. Pod wpływem wprowadzonej do pożywki kinetyny następuje regeneracja ogromnej liczby pąków z fragmentów blaszki liściowej.

Wpływ hormonów roślinnych - auksyna

image_5

Wpływ hormonów roślinnych na regenerację izolowanych fragmentów blaszki liściowej tytoniu (Nicotiana tabacum L.) po 2 miesiącach kultury - pożywka MS z 2 mg/L auksyny - NAA. Działanie auksyny obecnej w pożywce powoduje powstawanie tkanki kalusowej i korzeni przybyszowych.

Wpływ hormonów roślinnych - auksyna i cytokinina

image_6

Wpływ hormonów roślinnych na regenerację izolowanych fragmentów blaszki liściowej tytoniu (Nicotiana tabacum L.) po 2 miesiącach kultury - pożywka MS z 2 mg/L auksyny NAA i 4 mg/L cytokininy - kinetyny. Na pożywce zawierającej duże dawki auksyny i cytokininy regeneracja organów zostaje zahamowana, a powstaje jedynie tkanka kalusowa.

Bezpostaciowa tkanka kalusowa indukowana na fragmentach korzenia marchwi

image_7

Fragmenty mięsistego korzenia marchwi, zawierające kambium oraz otaczające je łyko i drewno, rosnące na pożywkach z auksyną (NAA lub IBA) tworzą kremowo-zieloną tkankę kalusową. Wzrost kalusa rozpoczyna się od podziałów kambium, a następnie dzielą się także niewykształcone komórki łyka i drewna. Jeśli dawka auksyny nie jest zbyt wysoka w kalusie różnicują się korzenie przybyszowe (widoczne na zdjęciu). Czasami po przeniesieniu kalusa na pożywki pozbawione hormonów następuje spontaniczne powstawanie somatycznych embrionów. Odcięta od eksplantatów matecznych tkanka kalusowa może dać początek tzw. kulturze zawiesinowej. Przeniesienie do pożywki płynnej fragmentów kalusa i intensywne wytrząsanie kultury powoduje mechaniczne rozbicie tkanki kalusowej i otrzymanie zawiesiny składającej się z pojedynczych komórek i mniejszych lub większych agregatów komórkowych. Kultury zawiesinowe marchwi stanowią modelowy system doświadczalny do badań procesu somatycznej embriogenezy.

Dalej >