{"id":2166,"date":"2020-04-27T13:17:53","date_gmt":"2020-04-27T11:17:53","guid":{"rendered":"https:\/\/ogrod-powsin.pl\/blog\/?p=2166"},"modified":"2020-05-12T12:37:40","modified_gmt":"2020-05-12T10:37:40","slug":"drogi-otrzymywania-roslin-in-vitro-somatyczna-embriogeneza-czyli-wytwarzanie-zarodkow-bez-zapylenia-i-zaplodnienia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/drogi-otrzymywania-roslin-in-vitro-somatyczna-embriogeneza-czyli-wytwarzanie-zarodkow-bez-zapylenia-i-zaplodnienia\/","title":{"rendered":"Drogi otrzymywania ro\u015blin in vitro: somatyczna embriogeneza, czyli wytwarzanie zarodk\u00f3w bez zapylenia i zap\u0142odnienia"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/a>
Pojedynczy zarodek somatyczny w stadium sercowatym.<\/figcaption><\/figure>\n

Somatyczna embriogeneza<\/strong>, o kt\u00f3rej wspomina\u0142am w drugim po\u015bcie po\u015bwi\u0119conym kulturom in vitro<\/em>, to zjawisko formowania si\u0119 zarodk\u00f3w, podobnych jak w nasieniu, ale z kom\u00f3rek somatycznych (kom\u00f3rek buduj\u0105cych cia\u0142o ro\u015bliny), bez udzia\u0142u gamet i zap\u0142odnienia. W odr\u00f3\u017cnieniu od opisywanej ostatnio organogenezy, w trakcie kt\u00f3rej powstaje najpierw albo zawi\u0105zek p\u0119du albo korzenia, podczas embriogenezy oba zawi\u0105zki powstaj\u0105 jednocze\u015bnie, daj\u0105c w efekcie struktur\u0119 dwubiegunow\u0105 (bipolarn\u0105). W przeciwie\u0144stwie do regeneruj\u0105cego p\u0119du albo korzenia, ta zawieraj\u0105ca obydwa typy merystem\u00f3w struktura nigdy nie jest po\u0142\u0105czona systemem wi\u0105zek przewodz\u0105cych z eksplantatem wyj\u015bciowym.<\/p>\n

Zjawisko somatycznej embriogenezy zosta\u0142o po raz pierwszy opisane w 1958 roku przez Reinarta i Stewarda u marchwi. Od tego momentu liczba gatunk\u00f3w, u kt\u00f3rych uda\u0142o si\u0119 zaindukowa\u0107 ten proces, stale ro\u015bnie. Przyjmuje si\u0119, \u017ce somatyczne zarodki mo\u017cna uzyskiwa\u0107 z ka\u017cdego eksplantatu zawieraj\u0105cego \u017cywe, zdolne do podzia\u0142\u00f3w kom\u00f3rki. Embriogeniczno\u015b\u0107 objawiaj\u0105ca si\u0119 tworzeniem zarodk\u00f3w mo\u017ce by\u0107 zaindukowana bezpo\u015brednio w eksplantacie lub te\u017c w tkance z niego powsta\u0142ej. Wyr\u00f3\u017cniamy w zwi\u0105zku z tym dwa podstawowe typy somatycznej embriogenezy: bezpo\u015bredni\u0105<\/strong>, w kt\u00f3rej zarodki powstaj\u0105 wprost z kom\u00f3rek eksplantatu oraz po\u015bredni\u0105<\/strong>, podczas kt\u00f3rej z kom\u00f3rek eksplantatu powstaje najpierw tkanka kalusowa, a dopiero z jej kom\u00f3rek regeneruj\u0105 zarodki. Bezpo\u015bredni spos\u00f3b formowania si\u0119 zarodk\u00f3w somatycznych zachodzi z udzia\u0142em tzw. kom\u00f3rek zdeterminowanych pro-embriogenicznie, czyli kom\u00f3rek ju\u017c posiadaj\u0105cych embriogeniczn\u0105 kompetencj\u0119. Kom\u00f3rki takie znajduj\u0105 si\u0119 np. w zarodkach zygotycznych (ale nie tylko!) i charakteryzuj\u0105 si\u0119 zazwyczaj wysok\u0105 aktywno\u015bci\u0105 podzia\u0142ow\u0105 i metaboliczn\u0105.<\/p>\n

W przypadku embriogenezy po\u015bredniej \u017cywe, zr\u00f3\u017cnicowane kom\u00f3rki eksplantatu musz\u0105 najpierw ulec tzw. odr\u00f3\u017cnicowaniu (dedyferencjacji) do stanu merystematycznego. Dzieje si\u0119 to pod wp\u0142ywem czynnik\u00f3w zewn\u0119trznych, tj. warunk\u00f3w prowadzenia kultury. Wskutek podzia\u0142u tych kom\u00f3rek powstaje kalus embriogenny, zawieraj\u0105cy tzw. indukowane embriogenicznie zdeterminowane kom\u00f3rki, kt\u00f3re w kolejnych podzia\u0142ach doprowadzaj\u0105 do uformowania si\u0119 pojedynczych kom\u00f3rek masy proembriogenicznej (w skr\u00f3cie PEM) i daj\u0105 pocz\u0105tek somatycznym zarodkom.<\/p>\n

\"\"<\/a>
Zarodki somatyczne na kalusie<\/figcaption><\/figure>\n

W procesie somatycznej embriogenezy mo\u017cemy wyr\u00f3\u017cni\u0107 dwie zasadnicze fazy. W pierwszej, nazywanej przez r\u00f3\u017cnych badaczy \u201efaz\u0105 0\u201d, faz\u0105 determinacji albo indukcji odr\u00f3\u017cnicowane kom\u00f3rki somatyczne nabieraj\u0105 kompetencji do embriogenezy. W drugiej fazie, zwanej faz\u0105 r\u00f3\u017cnicowania, embriogeniczne kom\u00f3rki ujawniaj\u0105 swoj\u0105 embriogeniczn\u0105 kompetencj\u0119 i r\u00f3\u017cnicuj\u0105 si\u0119 w somatyczne zarodki. Faza ta ma przebieg podobny do embriogenezy zygotycznej, a zarodki przechodz\u0105 kolejne stadia rozwojowe (globularne, sercowate, torpedy i li\u015bcieniowe), podobnie jak zarodki rozwijaj\u0105ce si\u0119 w nasieniu. Jednak poniewa\u017c zarodki somatyczne nie s\u0105 ograniczone \u0142upin\u0105 nasienn\u0105, nie musz\u0105 przybiera\u0107 podobnych kszta\u0142t\u00f3w jak zarodki zygotyczne (tj. kszta\u0142tu odwr\u00f3conej litery U w stadium li\u015bcieniowym). Ponadto dalszy rozw\u00f3j zarodk\u00f3w somatycznych w siewki jest nazywany konwersj\u0105 w ro\u015bliny (chocia\u017c niekt\u00f3rzy m\u00f3wi\u0105 o kie\u0142kowaniu).<\/p>\n

Czynniki, kt\u00f3re wp\u0142ywaj\u0105 na powodzenie somatycznej embriogenezy s\u0105 zwi\u0105zane zar\u00f3wno z ro\u015blin\u0105, jak i z warunkami, w jakich prowadzimy kultur\u0119. R\u00f3\u017cne cz\u0119\u015bci ro\u015bliny zachowuj\u0105 si\u0119 bardzo r\u00f3\u017cnie, je\u015bli chodzi o indukcj\u0119 embriogeniczno\u015bci. Niekt\u00f3re zawieraj\u0105 znaczn\u0105 liczb\u0119 kompetentnych kom\u00f3rek, inne nie zawieraj\u0105 ich wcale. M\u00f3wimy wtedy o r\u00f3\u017cnej zdolno\u015bci do somatycznej embriogenezy lub, og\u00f3lniej, o r\u00f3\u017cnej zdolno\u015bci do regeneracji. Wa\u017cny jest r\u00f3wnie\u017c gatunek i genotyp ro\u015bliny oraz jej stan fizjologiczny. Spo\u015br\u00f3d czynnik\u00f3w zwi\u0105zanych z kultur\u0105 najwa\u017cniejszy jest sk\u0142ad po\u017cywki (a zw\u0142aszcza dodatek odpowiednich regulator\u00f3w wzrostu, kt\u00f3re decyduj\u0105 o uzyskaniu przez kom\u00f3rk\u0119 totipotencjalno\u015bci oraz umo\u017cliwiaj\u0105 prawid\u0142owy przebieg i wysok\u0105 wydajno\u015b\u0107 ca\u0142ego procesu) i jej pH. Uda\u0142o si\u0119 jednak w wielu przypadkach zaindukowa\u0107 somatyczn\u0105 embriogenez\u0119 dzia\u0142aj\u0105c na eksplantaty warunkami stresowymi, takimi jak: szok cieplny, warunki beztlenowe, niska temperatura, czy jony metali ci\u0119\u017ckich.<\/p>\n

\"\"<\/a>Somatyczna embriogeneza odgrywa wa\u017cn\u0105 rol\u0119 w biotechnologii ro\u015blin. Pozwala na otrzymanie w kr\u00f3tkim czasie bardzo wielu klon\u00f3w ro\u015bliny wyj\u015bciowej i to w dodatku z niewielkiej ilo\u015bci materia\u0142u wyj\u015bciowego, st\u0105d jest wykorzystywana komercyjnie przy produkcji sadzonek ro\u015blin ozdobnych, a w warunkach eksperymentalnych do regeneracji ro\u015blin ze zmodyfikowanych genetycznie kom\u00f3rek i tkanek. Zarodki somatyczne (\u015bwie\u017ce albo wysuszone) mo\u017cna te\u017c zakapsu\u0142kowa\u0107 w alginianowych lub silikonowych otoczkach (kt\u00f3re podobnie jak \u0142upina nasienna fizycznie ochraniaj\u0105 zawarte w nich zarodki) i otrzyma\u0107 tzw. sztuczne nasiona, kt\u00f3re mo\u017cna przechowywa\u0107 i u\u017cywa\u0107 do masowego rozmna\u017cania gatunk\u00f3w i odmian, kt\u00f3re nie wytwarzaj\u0105 normalnych nasion (a ta cecha wbrew pozorom bywa bardzo po\u017c\u0105dana \u2013 np. u gatunk\u00f3w, kt\u00f3rych owoce s\u0105 spo\u017cywane przez cz\u0142owieka). Somatyczna embriogeneza jest te\u017c doskona\u0142ym modelem do bada\u0144 gen\u00f3w steruj\u0105cych ro\u015blinn\u0105 morfogenez\u0105.<\/p>\n

Badania nad somatyczn\u0105 embriogenez\u0105 u ro\u015blin z rodziny goryczkowatych oraz u paproci s\u0105 wa\u017cn\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 dzia\u0142alno\u015bci prowadzonej przez Zesp\u00f3\u0142 Biotechnologii Konserwatorskiej i Laboratorium Zastosowa\u0144 Biotechnologii i Mikropropagacji Ro\u015blin. W kolejnych wpisach postaram si\u0119 nieco przybli\u017cy\u0107 Pa\u0144stwu najciekawsze wyniki naszych eksperyment\u00f3w.<\/p>\n

Tekst: Karolina Tomiczak,<\/strong>
\nZdj\u0119cia: Karolina Tomiczak. Agnieszka Niedziela.<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

BIbliografia:<\/p>\n

    \n
  1. Burza W. 1995. Sterowanie morfogenez\u0105 ro\u015blin w kulturach in vitro. Kosmos 44 (3-4): 691-701<\/li>\n
  2. K\u0119pczy\u0144ska E., 2006. Kie\u0142kowanie i konwersja somatyczna zarodk\u00f3w in vitro. Biotechnologia, 4 (75): 78-94.<\/li>\n
  3. Malepszy S, Wr\u00f3blewski T, 1994. Proces somatycznej embriogenezy \u2013 charakterystyka og\u00f3lna. Post\u0119py Biologii Kom\u00f3rki 21, suplement 4: 1-10<\/li>\n
  4. https:\/\/www.e-biotechnologia.pl\/Artykuly\/Embriogeneza-somatyczna\/<\/a><\/li>\n<\/ol>\n

    Pe\u0142ne opisy do zdj\u0119\u0107:<\/p>\n

      \n
    1. Pojedynczy zarodek somatyczny w stadium sercowatym widoczny pod mikroskopem<\/li>\n
    2. Zarodki somatyczne na kalusie (po\u015brednia somatyczna embriogeneza)<\/li>\n
    3. Dzi\u0119ki somatycznej embriogenezie mo\u017cna otrzyma\u0107 setki m\u0142odych ro\u015blin z niewielkiej ilo\u015bci kalusa lub zawiesiny kom\u00f3rkowej<\/li>\n<\/ol>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Somatyczna embriogeneza, o kt\u00f3rej wspomina\u0142am w drugim po\u015bcie po\u015bwi\u0119conym kulturom in vitro, to zjawisko formowania si\u0119 zarodk\u00f3w, podobnych jak w nasieniu, ale z kom\u00f3rek somatycznych (kom\u00f3rek buduj\u0105cych cia\u0142o ro\u015bliny), bez udzia\u0142u gamet i zap\u0142odnienia. W odr\u00f3\u017cnieniu od opisywanej ostatnio organogenezy, w trakcie kt\u00f3rej powstaje najpierw albo zawi\u0105zek p\u0119du albo korzenia, podczas embriogenezy oba zawi\u0105zki powstaj\u0105…<\/p>\n","protected":false},"author":6,"featured_media":2169,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_kad_blocks_custom_css":"","_kad_blocks_head_custom_js":"","_kad_blocks_body_custom_js":"","_kad_blocks_footer_custom_js":"","ngg_post_thumbnail":0,"_kad_post_transparent":"","_kad_post_title":"","_kad_post_layout":"","_kad_post_sidebar_id":"","_kad_post_content_style":"","_kad_post_vertical_padding":"","_kad_post_feature":"","_kad_post_feature_position":"","_kad_post_header":false,"_kad_post_footer":false,"_kad_post_classname":"","footnotes":""},"categories":[30],"tags":[167,175,32,168],"class_list":["post-2166","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-laboraflorium","tag-embriogeneza","tag-embriogeneza-somatyczna","tag-in-vitro","tag-pan-ogrod-botaniczny-w-powsinie"],"taxonomy_info":{"category":[{"value":30,"label":"LaboraFlorium"}],"post_tag":[{"value":167,"label":"Embriogeneza"},{"value":175,"label":"Embriogeneza somatyczna"},{"value":32,"label":"In vitro"},{"value":168,"label":"PAN Ogr\u00f3d Botaniczny w Powsinie"}]},"featured_image_src_large":["https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/3.-Dzie\u0328ki-somatycznej-embriogenezie-moz\u0307na-otrzymac\u0301-setki-m\u0142odych-ros\u0301lin-z-niewielkiej-ilos\u0301ci-kalusa-lub-zawiesiny-komo\u0301rkowej-1024x1006.jpg",1024,1006,true],"author_info":{"display_name":"admin_1","author_link":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/author\/admin_1\/"},"comment_info":0,"category_info":[{"term_id":30,"name":"LaboraFlorium","slug":"laboraflorium","term_group":0,"term_taxonomy_id":30,"taxonomy":"category","description":"","parent":18,"count":12,"filter":"raw","cat_ID":30,"category_count":12,"category_description":"","cat_name":"LaboraFlorium","category_nicename":"laboraflorium","category_parent":18}],"tag_info":[{"term_id":167,"name":"Embriogeneza","slug":"embriogeneza","term_group":0,"term_taxonomy_id":167,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":2,"filter":"raw"},{"term_id":175,"name":"Embriogeneza somatyczna","slug":"embriogeneza-somatyczna","term_group":0,"term_taxonomy_id":175,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":2,"filter":"raw"},{"term_id":32,"name":"In vitro","slug":"in-vitro","term_group":0,"term_taxonomy_id":32,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":3,"filter":"raw"},{"term_id":168,"name":"PAN Ogr\u00f3d Botaniczny w Powsinie","slug":"pan-ogrod-botaniczny-w-powsinie","term_group":0,"term_taxonomy_id":168,"taxonomy":"post_tag","description":"","parent":0,"count":64,"filter":"raw"}],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2166","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2166"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2166\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2169"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2166"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2166"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ogrod.pan.pl\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2166"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}