Microsoft Word 60 2012 Белясова doc

Гибридизация и клеточная селекция растений. Основой кле-
точной инженерии является гибридизация соматических клеток – 
слияние неполовых клеток с образованием единого целого. Соматиче-

---

136 
ская гибридизация имеет более широкие возможности для скрещива-
ния филогенетически отдаленных организмов, чем половое скрещива-
ние, при котором Природа допускает лишь строго определенные соче-
тания родительских форм. 
Суть этого способа гибридизации заключается в том, что в каче-
стве родительских используются не половые клетки (гаметы), а клетки 
тела (сомы) растений, из которых изолируют протопласты. И в отли-
чие от полового скрещивания, где имеет место одностороннее исклю-
чение протоплазмы, при соматической гибридизации в образовавшем-
ся гибриде оба партнера имеют более или менее равный цитоплазма-
тический статус. Слияние протопластов способствует объединению 
двух различных цитоплазм. В большинстве исследований слияние 
протопластов высших растений приводит к образованию либо гибри-
да, либо цибрида. Цибридное растение содержит цитоплазму обоих 
партнеров, ядро одного партнера, поскольку в данном случае слияния 
ядер не происходит и одно ядро дегенерирует. 
Спонтанному слиянию протопластов препятствует наличие по-
верхностного заряда на природных мембранах. Деполяризацию мем-
бран обычно осуществляют электрическим или магнитным полем, 
часто отрицательный заряд на мембране нейтрализуют с помощью ка-
тионов, в частности Ca
2+
, что способствует слиянию протопластов. 
Эффективными фузогенными агентами служат полиэтиленгликоль, 
поливиниловый спирт, нитрат натрия. 
Для скрининга полученных гибридных клеток используют раз-
личные подходы:
– учет фенотипических признаков; 
– создание селективных условий, в которых выживают только 
гибриды, объединившие геномы родительских клеток. 
Следует отметить, что для отбора клеток с определенным фено-
типом у растений, так же как и для микроорганизмов, возможно ис-
пользование селективных сред. Например, если поместить раститель-
ные клетки на питательную среду, в которую добавлен антибиотик, то 
на ней будут расти только растительные клетки, обладающие устой-
чивостью к этому антибиотику. Манипулируя большим количеством 
генотипов (миллионы клеток, многие из которых способны дать нача-
ло целому растению, в пределах одной чашки Петри), можно эффек-
тивно отбирать отдельные редкие гибриды или мутанты, представ-
ляющие селекционный интерес. 
Таким образом, клеточная селекция выступает самостоятельным 
и достаточно эффективным направлением сельскохозяйственной био-

---

137 
технологии. Для селекции мутантов можно индуцировать генетиче-
скую изменчивость в популяции. При этом условия культивирования 
изолированных клеток сами по себе являются мощным мутагенным 
фактором. Изменчивость каллусных культур можно усилить с помо-
щью традиционных мутагенов – радиации, УФ, химических мутагенов. 
На практике клеточную селекцию используют для отбора мутантов 
и гибридов, устойчивых к гербицидам, стрессовым воздействиям (засо-
лению, повышенной и пониженной температуре), аналогам аминокис-
лот (так получают растения-регенеранты, продуцирующие в десятки 
и сотни раз больше незаменимых аминокислот, чем обычные формы). 
Растение-регенерант – это растение, которое образуется в процессе ре-
генерации из культуры клеток или тканей, например из каллуса. 
Клеточная селекция также является одним из важных этапов соз-
дания генноинженерных растительных организмов.