Mavzu: O’simliklarda hujayra texnologiyalari va ularning ahamiyati

Mavzu: O’simliklarda hujayra texnologiyalari va ularning ahamiyati

Reja:
1.Kallus hujayralari kulturalarini olish

2.Protoplastlarni ajratib olish
3.Protoplastlar kulturasini olish
4.Protoplastlarni qo’shilishi
5.Somatik hujayralar gibridizasiyasi


Tayanch so’zlar: kallus, kallusogenez, hujayra va to’qima kulturalari, protoplastlar, gibridomalar, ozuqa muhiti, uning komponentlari, eksplant, kultura o’stirish texnologiyalari.
Adabiyotlar: 1,2,3,4,5,13.

Biotexnologiyaning yangi bosqichi noan’anaviy obyektlar – ko’p hujayrali yuqori organizmlarning to’qima va hujayralari kulturasi, hamda mikroorganizmlarning kulturasini olish imkonini berdi. Mikroorganizmlar kulturasiga nisbatan yuqori organizmlar kulturalari biotexnologiyaning yangi obyekti hisoblanadi. O’simliklar kulturasini olish metodi XX asrning 70-yillarida yaratilgan.

O’simlik hujayralarini kulturasini olishning asosiy tipi kallus to’qimasini, ba’zida esa o’simliklarning o’sma hujayralari kulturasi olishdir. O’sma hujayralari kulturasi chuqur va yuzaki ekilganda ko’rinishidan va morfologik jihatdan deyarli farq qilmaydi. Ularning asosiy farqi shundaki, o’sma hujayralari gormonga bog’liq emas, shuning uchun ularning ozuqa muhitiga fitogormonlar qo’shish kerak emas. Undan tashqari o’sma hujayralardan organogenez jarayonida ildiz yoki kurtaklar unmaydi. Kallus hujayralari kulturasi esa to’satdan gormonga bog’liq bo’lmay qolish xususiyatiga ega. Kallus hujayralari bo’linishi natijasida (yuqori o’simliklarga xos bo’lgan hujayra differensiasiyasining bir tipi) kallus to’qimalari yoki kallus hosil bo’ladi.
Kallus hujayralari kulturasini olish uchun yuqori o’simliklarning turli organlari (eksplantlar)dan bir qism (fragment) olib sterillik qoidalarini saqlagan holda uni probirka, kolba yoki Petri chashkasidagi sun’iy ozuqa muhitiga eqiladi.
Eksplant hujayralarining dedifferensiyalanishi va kallusogenez jarayonining xususiyatlari olingan to’qimaning xususiyatlariga bog’liqdir. O’simliklarning maxsus to’qimalari (parenxima, ildiz va poya, barg mezofili va b.) ning hujayralari ozuqa muhitida o’ziga xos funksiyalarining yo’qotib dedifferensiyalashishi va faol bo’linadigan hujayra holatiga kelishi kerak.
O’simlik hujayra va to’qimalari kulturalari o’stiriladigan ozuqa muhit tarkibida mineral tuzlar (makro va mikroelementlar), uglerod manbai (saharoza yoki glyukoza), vitaminlar va o’sish regulyatorlari bo’lishi kerak. Zarur hollarda ozuqa muhitiga turli kompleks birikmalar (kazein gidrolizati, aminokislotalar aralashmasi, achitqi ekstrakti, turli o’simlik ekstraktlari) qo’shiladi. Yangi obyekt bilan ishlayotganda ozuqa muhitlarining optimal tarkibini tanlay bilish kerak.
Yuza usulda ekilgan kallus to’qimalari rangi oq, sarg’ish, yashil, qizil, aniq bir anatomik strukturaga ega bo’lmagan amorf massaga ega bo’lib, konsistensiyasi jihatidan ham farqlanadi.
Suyuq ozuqa muhitida o’stirilgan o’simlik hujayralari kulturalari suspenzion kulturalar deyiladi. Suyuq ozuqa muhitida o’stirilgan o’simlik hujayralari kulturalari kallus kulturalarining yuza ekish usulidan afzallikka ega. Suyuq muhitda metabolizm va hujayra populyasiyasi o’sishiga turli ekzogen omillar bilan ta’sir etish mumkin. Suspenzion kulturalar biokimyoviy va molekulyar-biologik tajribalar – fermentlar induksiyasi, genlarni ekspressiyasi, mutantlarni yaratish va ularni tavsiflash uchun qulay.
Suspenzion kulturalar uchun hujayralar kallus to’qimalaridan olinadi. So’ng ular doim aralashtirib turgan holda suyuq ozuqa muhitiga o’tkaziladi. Suspenzion kulturalarni o’simlik to’qimalaridan ham olish mumkin, faqat bu usul ko’p vaqt talab qiladi. Buning uchun eksplant hujayrasi avval birlamchi hosil qilishi kerak, so’ngra esa ozuqa muhitida ko’payib, suspenziya ko’rinishida o’sadigan hujayra liniyalari uchun manba bo’lib hisoblanadi.
Hujayra kulturalarida o’simliklar uchun xos bo’lgan birikmalar: alkaloidlar, glikozidlar, polisaxaridlar, efir moylari, pigmentlar va b. mavjuddir. O’simlik hujayralaridan ferment preparatlarini ishlab chiqarish maqsadida foydalanish tabiiy yoki sun’iy manbardan qimmatli mahsulotlarni olish imkonini beradi.
Mutant, gibrid yoki transformasiyalangan hujayralarni klonal seleksiyasida izolirlangan hujayralar va regenerasiyalangan protoplastlarni o’stirish metodi orqali amalga oshiriladi.
O’simlik protoplastlari – membrana bilan chegaralangan, ichki hujayraviy organellalari tarkibi saqlangan strukturaviy tuzilmadir.
Protoplastlar 2 usulda ajratib olinadi:
1. Mexanik usul. Birinchi bor o’simlik hujayrasi protoplastlari 1892 yili telorez suv o’simligi hujayrasida plazmoliz hodisasini o’rganish jarayonida ajratib olingan. Buning uchun o’simlik to’qimasidan kesma olinadi va 0,1 M li saxaroza eritmasiga solinadi. Protoplastlar “bujmayib” hujayra devoridan ajraladi, so’ng skalpel yordamida kesma kesiladi va protoplastlar muhitga ajraladi.
2. Fermentativ usulda hujayra devori fermentlar yordamida yo’qotiladi. Bunda 3 xil tip fermentlar - sellyulaza, gemisellyulaza va pektinazadan foydalaniladi.