Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Криоконсервация растений - это стратегия сохранения генетических ресурсов, которая позволяет хранить растительный материал, такой как семена, пыльца, кончики побегов или спящие почки, в жидком азоте неограниченное время. [1] После оттаивания эти генетические ресурсы можно регенерировать в растения и использовать в поле. Хотя эту стратегию криоконсервации можно использовать для всех растений, она часто используется только при определенных обстоятельствах: 1) культуры с непокорными семенами, например авокадо, [2] кокосовый орех [3] 2) культуры без косточек, такие как культивируемые бананы и бананы [4] или 3) культуры, которые размножаются клонально, такие как маниока, сладкий картофель. [5]

История [ править ]

История криоконсервации растений началась в 1965 году, когда Хираи изучал биологическую активность, которая происходила при замораживании биологических образцов. [1] Три года спустя была сделана первая успешная попытка криоконсервации каллусных клеток. [1] В последующие годы были разработаны новые методы криоконсервации, такие как прямое погружение, медленное замораживание и стеклование, а также применяемые ко все большему количеству видов растений и растительных тканей.

Методы [ править ]

  • Прямое погружение . Это погружение растительного материала непосредственно в жидкий азот или после высушивания. Это часто делается с (ортодоксальными) семенами, которые уже имеют низкое содержание влаги или пыльцы. [6] Этот метод нельзя использовать с тканями, которые содержат много воды или чувствительны к обезвоживанию.
  • Медленное замораживание . Этот метод основан на механизме обезвоживания замораживанием для вытягивания воды из клеток и, таким образом, предотвращения образования льда в клетке. [7]
  • Стеклование. При сверхбыстром замораживании и осмотической дегидратации вода, которая все еще присутствует в клетке, не может образовывать кристаллы и будет частью стекловидного или застеклованного раствора. [8] Этот метод может быть далее разделен на различные варианты, например, стеклование по каплям, дегидратация инкапсулирования и витрификация планшетов.

Препятствия и ограничения [ править ]

Помимо проблем, связанных с криоконсервацией в целом, важным препятствием при разработке протоколов криоконсервации для хранения зародышевой плазмы растений является то, что растения внутри одного вида могут иметь различную устойчивость к криоконсервации. [8] [5] Это различие, по-видимому, связано с засухоустойчивостью различных сортов внутри вида. [8] [9] Даже внутри самого растения могут быть заметные различия в зависимости от используемой ткани, поскольку и структура, и состав играют важную роль во время криоконсервации. [5] [10]

Организации, полагающиеся на криоконсервацию растений [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в Рид BM (2017-08-01). «Криоконсервация растений: постоянное требование для обеспечения продовольственной и экосистемной безопасности». Клеточная биология и биология развития in vitro - растения . 53 (4): 285–288. DOI : 10.1007 / s11627-017-9851-4 . ISSN  1475-2689 . S2CID  32177737 .
  2. ^ О'Брайен С, Hiti-Bandaralage JC, Folgado R, S Lahmeyer, Hayward А, Mitter N (2020). «Разработка протокола криоконсервации кончиков верхушечных побегов авокадо (Persea americana Mill.) С использованием различных антиоксидантов» . Acta Horticulturae (1285): 15–22. DOI : 10,17660 / ActaHortic.2020.1285.3 . ISSN 0567-7572 . 
  3. ^ Sopade П.А., Samosir Ю.М., Конкурент A, Adkins SW (декабрь 2010). «Обезвоживание улучшает криоконсервацию кокоса (Cocos nucifera L.)». Криобиология . 61 (3): 289–96. DOI : 10.1016 / j.cryobiol.2010.09.007 . PMID 20959171 . 
  4. ^ Панис В, Swennen R (1995). «Криоконсервация зародышевой плазмы банана и подорожника (вид Musa)». Криоконсервация зародышевой плазмы растений I . Биотехнология в сельском и лесном хозяйстве. 32 . Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg. С. 381–397. DOI : 10.1007 / 978-3-662-03096-7_27 . ISBN 978-3-642-08184-2.
  5. ^ a b c Wilms H, Fanega Sleziak N, Van der Auweraer M, Brands M, Verleije M, Hardeman D, et al. (7 сентября 2020 г.). «Разработка быстрого и удобного протокола криоконсервации генетических ресурсов сладкого картофеля» . Научные отчеты . 10 (1): 14674. DOI : 10.1038 / s41598-020-70869-3 . PMC 7477159 . PMID 32895398 .  
  6. ^ да Силва RL, де Соуза EH, де Хесус Виейра L, Pelacani CR, Souza FV (2017-05-17). «Криоконсервация пыльцы диких образцов ананаса». Scientia Horticulturae . 219 : 326–334. DOI : 10.1016 / j.scienta.2017.03.022 . ISSN 0304-4238 . 
  7. ^ Kartha KK (1982). Ростовые реакции in vitro и регенерация растений из криоконсервированных меристем маниоки (Manihot esculenta Crantz) *) . Casilla de Correos 209, Corrientes (3400), Аргентина: Facultad de Ciencias Agrarias, Instituto de Botanica del Nordeste. OCLC 709654438 . CS1 maint: location ( ссылка )
  8. ^ a b c Панис Б., Пьетт Б., Свеннен Р. (01.01.2005). «Капельная витрификация апикальных меристем: протокол криоконсервации, применимый ко всем Musaceae». Растениеводство . 168 (1): 45–55. DOI : 10.1016 / j.plantsci.2004.07.022 . ISSN 0168-9452 . 
  9. ^ Escobar RH, Mafla G, Roca WM (апрель 1997). «Методика восстановления растений маниоки из верхушек побегов, содержащихся в жидком азоте». Отчеты о растительных клетках . 16 (7): 474–478. DOI : 10.1007 / s002990050263 . PMID 30727635 . 
  10. ^ Ху, Чун (2015), Лю, Янцзы; Ван, Чжимин; Zhang, Junzeng (ред.), «Chrysanthemum morifolium Ramat 菊花 (Juhua, Florists Chrysanthemum)» , диетические китайские травы: химия, фармакология и клинические данные , Вена: Springer, стр. 681–691, doi : 10.1007 / 978-3- 211-99448-1_77 , ISBN 978-3-211-99448-1, получено 03.11.2020