Өсімдіктерді клондық микрокөбейту және сауықтыру

1.     Өсімдіктерді клондық микрокөбейтудің пайдасы.

2.     Клондық микрокөбейтудің әдістері.

3.     Қолтық бүршіктердің меристемасының дамуын индукциялау.

4.     Өсімдіктерді каллустан өсіріп шығару.

5.     Өсімдіктерді вирустардан сауықтыру.

6.     Картоптың вируссыз көшетін алу.

7.     Қосалқы өркендердің экспланттан тікелей пайда болуы.

 

Бірінші типті өсімдіктер бүтін өсімдікте бұрыннан болған меристемаларды активтендіру жолымен пайда болады.Бұл меристемадан шыққан өсімдіктер генетикалық жағынан аналық өсімдікпен пара-пар,өйткені апекстерді In vitro жағдайында өсіргенде олар генетикалық тұрақтылығын сақтайды.

Екінші типті өсімдіктер In vitro жағдайында пайда болған бүршіктер мен эмбриоитардан алынады.Бұл өсімдіктерде маманданған және каллус клеткаларынан шыққандығына байланысты генетикалық өзгергіштіктер орын алуы мүмкін.Сондықтан,шыққан клондар бастапқы өсімдіктен біршама ауытқып кете береді.Сөйтіп бұл әдісті тек каллустары тұрақты немесе регенеранттарда пайда болған өзгерістер табиғи өзгергіштіктен аспайтын өсімдіктерге пайдалануға болады.

Бүршіктер мен эмбриоидтар былай пайда болады.

1)экспланттың маманданған клеткаларынан тікелей(көбейме мүшелерінің    ұлпаларынан,эпидермистен,субэпидермис ұлпаларынан,жапырақ мезофилінен)

2)экспланттан шыққан алғашқы каллустан

3)көшіріп отырғызған каллустан немесе суспензиядағы клеткалардан.

Қолтық бүршіктердің дамуын индукциялау

Қолтық бүршіктерді оятып,олардың дамуын қоздырып,олардан шыққан қолтық өркендерді пайдалану өсімдіктерді микрокөбейтудегі ең  көп  тараған әдіс.

Бүтін өсімдікте қолтық бүршіктердің өсуін сабақ ұшындағы апекс тежей-ді.Қолтық меристемалардың өсуі сабақтың ұшын алып тастағанда немесе цитокининмен өңдеген соң басталады.

Қоректік ортадағы цитокининдер жанама бүршіктердің жандануына әсер етеді және толып жатқан қолтық өлкендердің дамуына әкеледі.Тез өсетін өркендердің шоғыры пайда болады,одан жеке өркендерді бөліп алып жаңа қоректік ортаға отырғызғанда,олар өсіп қайта шоғырланады.Бірақ барлық өркендерде тамыр пайда бола бермейді.Ал оларды цитокинині жоқ ортаға көшірсе,өзінен-өзі тамырлары өсіп шығады,әсіресе дара жарнақты өсімдіктерде.

Қолтық бүршіктерді ояту үшін қоректік ортадағы фитогормондардың концентрациясын дұрыс анықтау керек.Цитокининнің жоғары мөлшерде қолданылғанда қолтық өркеннің дамуына мүмкіндік туғызады,бірақ өсімдіктің морфологиясына теріс әсер ететін кемістіктері бар формалар пайда болады.Қорек-тік ортада ауксиннің мөлшері артық болса,каллус түзілуі мүмкін.Каллус мерис-теманың өсуін тежейді немесе бастапқы өсімдіктен генетикалық айырма-шылықтары бар қосымша сабақ анекстерінің пайда болуына әкеледі.Ондай жағдайда ортада ауксиннің концентрациясын төмендетеді   немесе тіпті  оны қоспайды.

Сонымен қолтық бүршіктері бар сабақ кескінділерін лайықты қоректік ортада өсіріп,өркен алуға болады,ал оны құрамы басқа ортада тамырландырып бүтін өсімдікті шығарады.Көбеюді жылдамдату мақсатымен алғашқы өркенді 5-7 жа-пырақ шыққан соң қаламшалайды.Әр бір қаламшада бір жапырақ болуы керек.Қаламша биіктігі 1-1,5 см болады.Оларды бір-бірден қоректік орта құйыл-ған пробиркаларға отырғызылады.Бұл тәсілді микро қаламшалау деп атайды.Ол жүзім,картоп т.с.с. өсімдіктерге қолданылады.Микро қаламшалауды 2-3 реттен артық пайдалануға болмайды,одан кейін өркендерді тамырлату керек.

In vitro жағдайларында қолтық бүршіктерін ояту,өсіру әдісімен жеміс-жидек,әсемдік өсімдіктерді,капуста,картопты т.б. өсімдіктерді көбейтеді.Көңіл аударатын жағдай мынау:Осы әдіспен меристеманың бөлінуі арқасында пайда болған регенерант өсімдіктер  генетикалық біркелкі болады.Себебі меристемалар генетикалық жағынан тұрақты келеді,сондықтан олардан дамыған өркендер де бастапқы өсімдіктей болады.Бірақ ескерте кету керек,Т.Мурасиге пікірінше бұл микро көбейту әдісі басқа әдістерге қарағанда бәсеңірек.

Қосалқы өркендердің экспланттардан тікелей пайда болуы

Көптеген өсімдіктерде өркендер In vitro жағдайында тікелей эксплантанттың маманданған ұлпаларынан пайда болады.Эксплантанттардың жеке клеткалары корреляциялық өзара әрекеттері бұзылған соң дедифференциаланады және бөліне келе меристемалық аймақтарды түзеді.Сонан соң қайтадан дедифференция-ланып,өркен бүршіктері пайда болады.Сол бүршіктерді тамырландырып,бүтін өсімдікті алуға болады.

Бұл әдіс әсіресе шөптекті өсімдіктердің жапырақтарында қол-данылады.Микрокөбейту үшін өте оңды каллус клеткалары генетика тұрғысынан тұрақты,сабақ апексінің меристема клеткаларына ұқсас және тоқтаусыз бөлінуге қабілетті болуы керек.Бұдан басқа,бұл каллус көптеген регенерант өсімдіктерін беруге қабілетті болуы керек.Мысалы,темекі мен фрезия каллустары 10-жыл бойына регенеранттарды беріп отырған.

Қолайлы жағдайларда каллус жақсы бөліне бастайды,меристемалық аймақтары түзеліп бүршік немесе эмбриоид пайда болады.Бүршіктен өсіп шыққан өркенді микроқаламшалау арқасында көбейту коэффициенті   едәуір арттырылады.Реге-нерантты алу үшін өркен міндетті түрде тамырландырылуы қажет.

Ұрыққа ұқсас құрылымдар – эмбриоидтар-бір мезгілде сабақ пен тамыр апекс-терін түзеді.Каллустың эмбриоидтық клеткаларына айналып,онан соң эмбриоид-тардың түзілуі фитогормондармен реттеледі.Егер маманданбаған каллус клетка-лары эмбриогендік клеткаларына айналу үшін ауксин қажет болса,кейіннен эмбриоидтардың дамуына ауксин керек емес.Сондықтан оның концентрациясын төмендетеді немесе тіпті оны қоректік ортаға қоспайды.Бірақ бұл заңдылық барлық өсімдіктерге таратылмайды,кейбір түрлерде сомалық эмбриогенезі цито-кинин мен гиббереллинді талап етеді.

Каллустан шыққан регенеранттардың генетикалық тұрақтылығы күмән ту-ғызады.Себебі,каллусты өсірген кезде полиплойдтық,анеуплойдтық және басқа да хромосомалық аберранттық клеткалардың саны өседі.Сондықтан,бастапқы өсім-дікпен салыстырғанда одан ауытқыған өсімдіктердің пайда болуы ықтимал.Солай болса,микрокөбейту үшін қолданылатын каллустың өсу мерзімі  өте қысқа болуы керек.Тіпті,ең жақсысы,ол үшін алғашқы шыққан каллусты пайдалану.  Сонымен  қатар, тағы  бір  ескертетін жәйіт-ұзақ  өсірген  каллус морфогенезге  қабылеттілігінен  айырылады. Әсіресе  бұл  құбылыс  дәнді  дақылдарда  байқала-ды.Ал темекі каллусында морфогенезге қабылеті керісінше,бірнеше жылдап сақ-талады.

Қазіргі  уақытта  өндірісте сомалық  ұрықтар  арқылы  өсімдіктерді  көбейту  аз  қолданылады. Бұл әдіспен  тек орхидея тұқымдастары,рута тұқымдастары,соның  ішінде цитрус тұқымдастары,және  гвинеялық  немесе  зәйтүн пальмасы  өндіріс  масштабында  көбейтіледі.

Зәйтүн пальмасы майлы дақылдардың ішінде соядан кейін екінші орынды  ала-ды.Бұл пальманың плантациялары 25-28 жылдан кейін жаңартылуы керек.Ол үшін миллиондаған өскіндер қажет.Пальма  айқас  тозаңданатын өсімдік болған-дықтан,оның ұрығынан тараған ұрпақтары өзгергіш  болады.Сол  себептен  жоға-ры өнімді пальманың жаңа сорттарын тұқыммен көбейтуге болмайды.Бұндай  жағдайда клондық микрокөбейту әдісі ең қолайлы болады.Бірақ  табиғатта  зәйтүн  пальмасы өркен және жанама өркендерді түзбейді,яғни бүршік меристема  арқы-лы оны көбейту мүмкін емес.Сондықтан  көбейтудің  жалғыз  жолы,ол  каллустан  регенерантарды  алу.

Каллустарды  ағаштың  ұшындағы ең жас жапырақтардан шығарады. Алғашқы  каллусты  қолайлы  коректік  ортаға  көшіру нәтижесінде  оларда  эмбриоидтар  пайда  болады.Эмбриоидтардың  санын  көбейту  үшін  тағы  басқа коректік  орта қолданылады.Онда эмбриоидтардың саны бір айдың ішінде үш есе  көбейе-ді.Коректік  ортаны бір ізді алмастырып отырып эмбриоидтардан өскін шығарып,

кейін оларды  тамырландырады.Каллусогенезге 3 ай уақыт жұмсалады,одан кейін эмбриоидтар пайда болып,олар өскендерге жетілгенше тағы үш ай уақыт өтеді.Сөйтіп  10 эмбриоидтан бір жылдың ішінде алғашқы өсімдікке ұқсас 500 мың  өсімдік алуға болады.Осы әдіс Кот-д Ивуар Республикасында Ла-Ме тәжірибе  станциясында пальманың жоғары майлы сорттарының өндірістік көбейтуінің  не-гізгі етіп алынған.

Арпа мен қара бидай аралық будандарын каллуссогенез арқылы көбейтуде  жақсы нәтиже алынған.Соңғы жылдары түраралық және туысаралық  будан-дастыруға арнаның бірнеше түрлері  кеңінен қатыстырылып жатыр.Соның нәти-жесінде  арпаның бірқатар жақсы будан формалары алынған.Олар селекция үшін өте қажетті,бағалы бастапқы материал бола  алады.Бірақ  арпаның будандарымен  айналысқанда мынадай қиыншылық кездеседі:тұқымның бітімі өте төмен, сон-дықтан бірлі-жарым тұқымнан өсірген будан өсімдіктер аз және ұрпақсыз болады да,табиғи жолымен көбеймейді.Пісіп жетілмеген жас ұрықтарды In vitro жағдай-ларында өсірсе,пайда болған каллустары  жоғары тотиптенттік  қасиет  көрсетеді    және оларды мерзімділікпен жаңа ортаға көшіріп отырса,регенерант  өсімдіктерін  шығаруға  қабілетін бір жылға дейін сақтайды.

Осындай сомалық клеткалардан өсіп шыққан регенеранттардағы  хромосома-ларының саны зиготадан пайда болған ұрықтан  шыққан  будандармен  бірдей  болған.Бұл әрине микрокөбейтудің осы тәсілін қолданғанда,генетикалық  тұрақ-тылықтың  сақталатындығының  белгісі.Сөйтіп,сомалық клеткалардан шыққан каллус ұлпаларын астық тұқымдастарды клондық көбейту үшін пайдалануға  болады.

Соңғы жылдары астық тұқымдастардың бірнеше түрлерінде сомалық  эмбрио-генез процесінің өтуі жөнінде морфологиялық және гистологиялық дәлелдер  алынған.Пісіп жетілмеген ұрпақтарды,жас гүлшоғырларының және жапырақ-тардың төменгі жағындағы кескінділерін  Мурасиге-Скугтың  коректік  ортасында  өсіргенде эмбриогендік  каллус  үлпалары  пайда  болады. Осы  эмбриоидтарды алып отыруға болады.Американ  ғалымы И.Васил пікірінше, бұл әдіс астық тұ-қымдастарын микроклондан  көбейту  үшін өте  қолайлы.Эмбриоидтардан  тез  уақытта  көптеген өсімдік шығады,ол өсімдіктер бір клеткадан өсіп шығады, өйт-кені  бірғана  эмриогендік  клетканың бөлінуі  нәтижесінде  пайда  болады

Бұдан басқа,эмбриоидтан шыққан регенеранттар әрдайым генетикалық  тұрақ-тылықты көрсетеді.Клондық көбейтуде бұл  өте маңызды жағдай. Сонымен,де-дифференцияланбаған  каллус клеткаларынан  регенеранттардың пайда  болатын екі жолы да (эмбриоидогенез  бен  органогенез)  өте тиімді және кейбір жағ-дайларда  олар  микрокөбейтудің  жалғыз ғана  жолы болады.

Өсімдіктерді  көбейту  үшін  эмбриоидтарды  қолданатын тағы бір жол бар-ол жасанды тұқым.Жасанды тұқым деп полимер қабығымен қапталған  эмбриоид-тарды  атайды. Бірақ практикада барлық  эмбриоидтарды  бірдей даму  кезеңіне келтіру,яғни оларды синхрондауөте қиын.Көлемі және тығыздығы бірдей  эм-бриоидтардыалу үшін оларды тесігі белгілі (400-500 мкм) илектен өткізеді  немесе  сахарозаның тығыздық градиенті әр түрлі етіп жасап центрифуга арқылы  бөлініп  алады.

Қазіргі кезде сәбіздің,жоңышқаның,бидайдың,күріштің,балдыркөктің  барлығы  бірдей белгілі даму кезеңінде эмбриоидтардың жаппай шығарудың  лаборато-риялық  әдістерінен дайындалған.Олардың тұқым  ретінде  пайдалану үшін,әр  түрлі  қолайсыз жағдайлардан қорғайтын  және  ұзақ  уақыт  өміршеңдігін сақтауға себін  тигізетін қабықшаға салу керек. Қабықша  ретінде натрий  альгинат қолданылады. Сонымен  қатар,  бұл  қабық  суды ұстап  тұруы керек және капсуланың  ішінде асептикалық  жағдайды  қамтамасыз ету қажет.Мақсатқа сәйкес  капсуланың  ішіне сомалық эмбриоидтың алғашқы дамуына  қажет  қоректік  заттарды  салуға  болады  мысалы,көмірсулар мен минералдық тұздарды.Әзірше бұндай «тұқымды» тек  лабораторияларда  шамалы  мөлшерде  ғылыми  зерттеу  және  селекциялық  жұмыстары  үшін  алады. Ал биотехнологияның  мақсаты  оларды  өндірісте  мол  мөлшерде шығару. Өсімдіктер физиологиясы, генетикасы және биоинженериясы  Институтының  клеткалық  инженерия  лабораториясында Е.С.Сыбанбаев  қыз-меттестерімен  жоңышқаның жасанды  тұқымын  алудың технологиясын зерттеп  дайындаған.Жоңышқаның залалсыздандырылған өскіндерінің жапырағының са-бағын Гамборгтың  агарлы  коректік  ортасында өсіріп, каллус  алынады. Одан  кейін  каллус Гамборгтың  сұйық  ортасына  көшіріледі. Сонан соң  суспензияда  сомалық  эмбриогенез   басталады.  Бір  апта  өткен  соң  суспензияны  тесіктері  әркелкі (200-300-400-500 мкм) торлар  арқылы өткізіп, көлемі  бірдей, яғни даму кезеңі  біркелкі,эмбриоидтар іріктеліпалынады.Алынған эмбриоидтар гормондары  жоқ  коректік ортаға көшіріліп,дамуы жалғасады. Ол үшін  коректік ортаға абециз  қышқылын енгізу  керек,сонда эмбриоидтардың өсуі тежеледі,бірақ  даму  процесі тоқтамайды. Эмбриоидтардың  алғашқы (тұқымжарнақ) жапырақтары  өскен  соң, оларды эксикаторда  бөлменің  температурасында  кептіріп,қабық  түзілуі  үшін  полимермен өңдейді.Полимерді Каз-МУ-дың химия факультетінің ғылыми қызметкерлері синтездеген.

Өсімдіктердің клондық микрокөбеюіне әсер ететін факторлар

In vitro жағдайларында регенерацияның жылдамдығы өсімдіктер түріне байла-нысты болады,яғни генотиптің әсері күшті.Мысалы,қос жарнақты шөп текті өсім-діктер дара жарнақты және ағаш өсімдіктерге қарағанда регенерацияға қабілеті едәуір жоғары.Өсімдіктің әртүріне ең  тиімді регенерация әдісі іріктеліп алынады.

Экспланттан бөлініп алынатын өсімдіктер аурудан сау болуы керек.Теплицада өсірілетін болса,жапырақтарына су шашыратпай өлшеулі суару керек,ауаның ылғалдылығы төмен болуы қажет.Ең қолайлысы асептикалық ыдыстарда өсіріл-ген залалсыздандырылған өскіндер.

Іс жүзінде жалпы алғанда өсімдіктің кез-келген бөлігінен регенерант алуға болады,егерде эксплант жарамды даму кезеңінде алынса.Эксплантты таңдап алу-дың маңызы өте зор.Ең жақсысы,егер эксплантта меристемалық ұлпаларымен мү-шелері пайдаланса,атап айтқанда;өркеннің ұшы,қолтық бүршігі,меристема.Олар In vitro жағдайларында  жақсы өседі және тотипотенттілігі жоғары болады.

Негізінде кез-келген өсімдіктің түрі белгілі тәсілдерді қолданса,каллустанда регенерант бере алады.Эксплант алынатын өсімдік неғұрлым жас болса соғұрлым одан шыққан каллустың регенерацияға қабілеті жоғары болады.Ювенильдік кезеңдегі өсімдіктерден ,яғни өскіндерден алынған каллутың морфогендік потенциялы ең жоғары болады.Экспланттың физиологиялық жасы каллуста өтетін морфогенез жолынада әсер етеді.

Микрокөбейту үшін эксплант алынатын мүшенің де маңызы зор.Сонымен қатар,экспланттың морфогендік қабілетіне оның көлемі ықпал етеді.Неғұрлым эксплант кішкене болса,соғұрлым оның оргоногенезге қабылеті төмендейд.Ірі экспланттардың тұрақтылығы артады,бірақ бұл кезде олардың клеткаларында вирустар сақталып қалуы мүмкін.Сондықтан практикада экспланттың орташа көлемін іріктеп алады.

Микрокөбейту технологиясында қоректік ортаның орны ерекше,әрбір өсімдік түрі үшін оның құрамы тәжірибеге сүйеніп іріктеледі.Егерде микрокөбейту қолтық бүршіктерін өсіру арқылы өсірілсе,каллустың пайда болуы ұнамсыз құбылыс болар еді.Сондықтан бұл әдіске каллус түзілуін тежейтін басқа да қоректік орталары қолайлы келеді.Микрокөбейтудің бірінші этапында қоректік ортаға антиоксиданттар жиі қосылады,олар гидролиз өткізетін ферменттердің активтелуін теэжейді,демек эксплантты сақтап қалады.Антиоксидант ретінде цистеин,глутатион,меркаптоэтанол,аскарбин қышқылы қолданылады.Тіпті экс-плант отырғызу алдында оларда  осы заттардың ерітіндісімен жуады.

Көптеген өсімдіктер айтарлықтай мөлшерде фенолдық заттарды синтез-дейді,олардың тотығуы салдарынан қарайып өсуі тежеледі.Бұл заттардан құтылу жолдары,ол каллустарды жиі-жиі жаңа ортаға көшіріп отыру немесе қоректік ортаға оларды өздеріне адсорбцияланатын активтелген көмірлі                                                                                                              заттарды қосуға болады.Эксплантты өсіре бастағанда және көбейтуді  өткізгенде қоректік ортаның құрамы күрделі болады,ал тамырландыру үшін қоректік ортадағы заттардың саны да,мөлшері де азайтылады.Кей кезде тамырландыруға ынталандыру үшін ауксинді ортаға қоспай өркендердің өздерін онымен өңдей-ді.Бұл тәсіл ағаштармен бұталарды микрокөбейткенде жақсы нәтиже береді.Бұл жағдайда каллус аз түзіліп,тамырлар тезірек шығады.

Ең жауапты кезең,ол 4-этап өсімдіктерді топыраққа отырғызу.Кейде тамыр түтіктері жақсырақ өскендіктен,өсімдіктерді сұйық ортаға отырғызады.Бірақ бұдан кейін оларды автоклавтан өткізілген топырақ қоспасына көшіріледі.Ылғал-дылықты жоғары деңгейде сақтау үшін,үстінен шыны ыдыстармен жабады.

Ылғалдылығы жоғары арнайы камераларда да өсіреді.Бірақ күрделі процеду-раның барлық өсімдіктерге қажеті жоқ.Мысалы, картоп, бүлдірген,таңқурай,қара-қат,алма,шие,мамыр гүл (сирен) т.б. өсімдіктерді пробиркадан стерильденген (тіпті стерильденбегенде) топырақ,шымтезек және құмнан жасалған субстратқа көшіруге болады,кейін олар теплицада өсіріледі.                                                  

Физикалық факторлардың ішінде ең маңыздылары жарық пен температу-ра.Морфогенез процестеріне өте жарық жағдайлардың керегі жоқ.Өсімдіктерді топыраққа көшіруге дайындағанда оларға 10000 лк жарық түсіріп баулиды. Көптеген өсімдіктерге ең жақсы температура шамамен 25 градус С.Бірақ әрбір түрдің табиғатта температураға талабын еске алу керек.Мысалы,пиязшықты өсімдіктер үшін табиғатта ең жақсы температура 18 градус С болса,мақта үшін-30 градус С.

In vitro жағдайларында  құнды өсімдіктерді алу үшін су алмасудың маңызы зор.Өсімдіктерде су алмасуы бұзылғанда витрификация деген жағымсыз құбылыс орын алады.Витрификация (витра-әйнек) кезінде өсімдік клеткалары ісіне-ді,сабақтары жуандайды,жапырақтары ұзарып,майысып,суланып,әйнек тәрізді болып кетеді.Бұл морфологиялық өзгерістерге қоса жарырақтардың құрғақ мас-сасы төмендейді,белок,хлорофилл,глюкоза мөлшері азаяды,ал калии мөлшері артады.Жапырақтардың су кеңістігі үлкейеді,ал бос газ кеңістігі кемиді.Біртіндеп мұндай өсімдіктер әлсіреп,кейін келе жойылады.Витрификация құбылысы көбі-несе сұйық ортада өсірген өсімдіктерде байқалады.Өркендер мен қаламшаларды сұйық ортада өсіргенле,су кесілген жер арқылы оңай кіріп,бос газ кеңістікке ене-ді.In vitro жағдайларында  өсімдіктерде транспирация болмағандықтан артық су жиналып,олар суға аса қанық болады.Сонымен бірге су алмасу процесінің бұзылуы қоректік заттардың сіңуіне теріс әсер етеді.

Х.Геринг қызметтестерімен көрсеткеніндей,егер өсімдіктер өсетін ыдыстарында салыстырмалы ылғалдылықты төмендетсе, өсімдіктерде транс-пирация қалпына келіп,нитрификация айтарлықтай азаяды.Басқа зерттеушілер пікірінше нитрификация себебі,ортаның жоғары су потенциялы емес,дұрысында қоректік ортада аммонии иондары мен цитокинин молдығы, сонымен бірге ұлпаларда этиленнің биосинтезі бролады.Бірақ Х.Геринг дәлелдегенін-дей,ортада-ғы цитокингиндердің жоғарғы концентрациясы арқасында өсімдіктерде пайда болатын морфологиялық  өзгерістер  мен  қоса  хлорофильдің  мөлшерінің  артуы,

витрификацияда өтетін өзгерістермен бірдей емес.Ал этиленнің артық түзілуіне салсақ,ол сірә витрификацияланған өсімдіктерге тән қасиет,ал витрификацияның басты себебі емес.К.Кеверстің пікірінше ыдыстарда газ алмасуын жақсар-тып,аммонии иондарымен цитокинин мөлшері бақылауға алынып,қоректік орта жақсы алмасып тұрса,витрификациядан құтылуға болады.

Сонымен,клондық микрокөбейту әдісінің тиімділігі әртүрлі факторлармен шектеледі,бірақ олардың теріс әсерлерін әдісті әбден жетілдіру арқылы жоюға болады.

Клондық микрокөбейту әдісін қолдану және оның болашағы

Клондық микрокөбейту әдісінің толып жатқан артықшылықтары болса,ол көп еңбекпен қаржыны талап етеді.Дүние жүзінде клондық микрокөбейту әдісінің технологиясы  лабораториялық деңгейінде 2400-ден астам өөсімдік түрлеріне дайындалған,ал практикада оның қолданылуы тек қана әдеттегі жолмен көбейе алмайтын өсімдіктермен шектеліп отыр.Сонымен бірге,бұл әдіс селекция мен не-гізгі ғылыми зерттеулердің мақсатымен байланысты,атап айтқанды;

1.Өте құнды жеке генотиптер мен жаңа бағалы сорттарды жылдам және тиімді көбейту.

2.Гетерозистік будан тұқымды шығару үшін қажет линияларды алу және оларды тиімді көбейту.

3.Генетикалық жағынан біртекті ұрпақты алу үшін,өте бағалы таңдаулы (эли-талық) өсімдіктерді көбейту (мысалы,жалғыз-жарым гаплойдтық өсімдіктер неме-се клеткалық және гендік инженериясы әдістерімен жасалған өсімдіктер).

4.Вирустармен патогендік Өсімдіктерден таза жеміс көкеніс,тамақтық және әсемдік дақылдардың көшеттерін алу және оларды тез көбейту.

5.Сирек кездесетін және жоғалып бара жатқан өсімдік түрлерін сақтап қалу.

6.Кейбір бағалы екпе және жабайы ағаш тұқымдарында көбею коэффициенті төмен болады,сонымен бірге тұқымдық ұрпағында кейбір қасиеттері сақталмайды.Ал әдеттегі вегетативтік жолымен өте баяу көбейеді (қылқанды өсімдіктер) немесе мүлдем көбейе алмайды (пальма).Ағаш түрлерін өсіру және олармен селекциялық жұмыс жүргізу көп уақыт керек етеді,себебі олардың жыныстық жолмен көбеюі өте ұзақ мерзімді талап етеді.Бұдан басқа,ағаштардың экономика жағынан маңызды көптеген түрлері ұрпақсыз болады,оларды жақсарту үшін әдеттегі селекция әдістері жарамайды.Дара жарнақты пальмалар мен кейбір орман өсімдіктері тіпті әдеттегі вегетативтік жолмен де көбейе алмай-ды.Сон-дықтан ағаштар үшін In vitro жағдайларындағы вегетативтік көбейту баға жетпес әдіс.Мысалы,Европа,Канада,АҚШ өндірістік лабораторияларында қолтық бүр-шіктерінің In vitro өсіріп жеміс ағаштардың телушілерін көбейтеді.Көптеген же-міс ағаштардың телінуші сорттарының қаламшаларын тамырландыру процесі өте қиын.Сондықтан In vitro жағдайларында  көбейтілген тамырлары баралма,шие,қа-

ра өрік,алмұрт ағаштары өте бағалы.Қылқан жапырақты өсімдіктерді қаламша арқылы көбейту өте қиын.Ал тұқыммен көбейткен кезде қалаулы белгілері бар бір келкі популяция алынбайды.Солай болғандықтан жаңа және тез өсетін,жылдам пісетін,ауруларға төзімді линияларды алу үшін көбейтудің жалғыз тиімді жолы ол In vitro жағдайларында  көбейту.

7.Клондық микрокөбейту әдісін «Жасанды тұқым» алу үшін қолданылады. Демекші сұйық ортада өсетін эмброидтар өркендер мен регенеранттарға қара-ғанда микрокөбейту процесін автоматтандыруға икемді келеді.

Клондық микрокөбейту әдісі әсемдік (архидея, қалампыр, нарғыз гүл, сирен, сүмбілшаш), көкөніс (картоп, помидор, пияз, сарымсақ, каруста), жеміс жидек (бүлдірген, таңқурай, жүзім, қарақат, лма, шие, қараөрік, шабдалы, цитрустар) дақылдарды көбейту үшін қолданылады.Астық тұқымдастарының ішінде бұл әдіспен өнеркәсіптік масштабында тек қант қамысы мен бамбукты көбейте-ді.Дәнді дақылдар мен шөп,астық тұқымдастары бұл әдіспен қиын көбейе-ді,сондықтан бұл әдіс тек селекциялық жұмыстарында шағын көлемде қолда-нылады.

Клондық микрокөбейтудің артықшылықтары айқын факт және өсімдік өсіру мен селекцияда оның мүмкіншіліктері соншама зор болғандықтан,көшет мате-риарды биотехнологиялық өндірісте шығару жақын болашақта кеңінен дами-ды.Сонымен бірге рентабельдік биотехнологияларды дайындау үшін және жаңа әдістерді ауыл шаруашылығына кең енгізу үшін,физиологтар мен инженерлер үшін біріктіріп көп еңбек сіңіру қажет.

Бұл арада физиологитардың мақсаты,ол In vitro жағдайларындағы морфогенез процестері мен оларды реттеп,меңгеру жөніндегі толық мағлұмат алу,арзан қоректік орталарды жедел зерттеп,қарапайым және жақсы қайталанылатын әдіс-терінің жиынтығын дайындау.Инженерлер көп еңбек қажет ететін бірыңғай операцияларды (ыдыстарды жуу және стерильдеу,қоректік ортаны дайындау және оны стерильдеу,ыдыстарға оны құю,тығындау т.с.с.) атқаратын автомат-тандырылған линияларды шығарулары керек.Еңбекті көп қажет ететін проце-дураларды механикалық, In vitro жағдайларында көбейту әдісінің әрі қарай жетілуіне мүмкіншілік туғызады.Осы мәселелер шешілген соң клондық микро-көбейту әдісі ауыл шаруашылығы мен орман шаруашылығының өндірістік био-технологияның негізі бола алады.

Тараудың қысқаша мазмұны 

Клондық микрокөбейту-өсімдіктерді In vitro жағдайларында жыныссыз жолмен көбейту.Пайда болған клон өсімдіктер бастапқы өсімдікпен генеикалық жағынан бірдей болады.Клондық микрокөбейту әдісіне дағдылы вегетативтік жолмен көбейту мен салыстырғанда бірталай артықшылықтар бар.Оның ішінде ең маңыздыларын көбею коэффициенті өте жоғары және өсімдіктерді вирустармен патогендік Өсімдіктерден тазарту.Клондық микрокөбейту әдістері In vitro жағдайында қолтық бүршік меристемаларын өсіруге және басқа экспланттардан немесе каллустардан бүршіктер мен эмброидтарды өсіруге негізделген.

Клондық микрокөбейту 4-этапта өтеді;

1.Эксплантты  In vitro өсіру;

2.Микрокөбейтудің өзі;

3.Көбейген өркендерді тамырландыру;

4.Өсімдіктерді топыраққа отырғызу;

Клондық микрокөбею нәтижесі өсімдіктің генотипіне,жасына,экспланттың те-гіне,қоректік ортаға,өсу жағдайларына байланысты.Бұл әдіс қымбат және көп ең-бек қажет етеді,сондықтан әзірше ол көбіне селекциялық жұмыстарда қол-данылады және басқа жолдармен көбеймейтін өсімдіктерді көбейту үшін пай-даланылады.Сонымен бірге бұл әдіс лабораториялық деңгейінде 2,500 дай өсімдік түрлеріне дайындалған,ал өндірістік технология ретінде біртіндеп өріс алып келеді.