Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Mediile de cultura si cresterea culturilor "in vitro"

No description
by

Anastasia Crucicovskii

on 7 November 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Mediile de cultura si cresterea culturilor "in vitro"

photo credit Nasa / Goddard Space Flight Center / Reto Stöckli
1. Introducere;
2. Definitii;
3. Scurt Istoric;
4. Mediile de cultură şi prepararea lor;
5. Caracteristicile culturilor in vitro;
6. Domenii de aplicare a culturilor in vitro
1. Introducere
Sfârşitul mileniului doi se caracterizează printr-o puternică implicare a biotehnologiei în viaţa omului, în toate domeniile de activitate. Cu ajutorul metodelor biotehnologice s-au făcut progrese uriaşe în crearea de noi genotipuri de plante şi rase de animale cu însuşiri favorabile şi cu randamente sporite faţă de materialul de la care s-a plecat.
2. Definitii
3.Istoricul culturilor in vitro
4. Mediile de culturaăsi prepararea lor
6. Domenii de aplicare a culturilor in vitro
Mediile de cultura si cresterea culturilor "in vitro"
Crucicovshi Anastasia
Grupa CSPA 131 M
Cuprins
Cultura in vitro
- creşterea pe medii artificiale, în condiţii de asepsie deplină şi de factori ambientali bine controlaţi, a unor organe, părţi de organe, ţesuturi sau celule vegetale. Reuşita culturii depinde de o multitudine de factori şi este vizibilă în momentul în care explantul creşte.
Explantul
- este porţiunea de plantă (organ, ţesut, celulă) care se desprinde de pe planta donor , şi se inoculează în condiţii sterile pe un mediu artificial de cultură.
Explantul constituie unitatea vie ce conţine în celule întreaga informaţie genetică a plantei mamă şi pe baza totipotenţei este capabil de a regenera una sau mai multe plante identice cu planta donor.
Totipotenţa
- este însuşirea celulelor vegetale de a se divide, de a se reproduce şi de a forma o plantă identică cu planta mamă.
5. Caracteristicile culturilor in vitro
Mediul de cultură
reprezintă suportul fizic şi chimic necesar pentru creşterea şi dezvoltarea explantelor in vitro. Graţie unor cercetări minuţioase efectuate de-a lungul timpului un mare număr de cercetători au formulat diferite reţete de medii folosite pentru diferite tipuri de culturi in vitro la marea majoritate a speciilor vegetale.
Condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească un mediu de cultură sunt:
să corespundă cerinţelor nutritive şi hormonale ale speciei cultivate pentru faza în care se găseşte (stabilizare, proliferare, calogeneză, înrădăcinare, etc.);
să asigure condiţii optime de creştere şi dezvoltare în ceea ce priveşte presiunea osmotică, pH-ul, umiditatea, etc.
să fie echilibrat din punct de vedere ionic;
să nu conţină ioni sau substanţe toxice;
să fie uşor de preparat şi reproductibil;
să fie stabil după autoclavare (să-şi menţină neschimbată compoziţia şi caracteristicile fizico-chimice);
să fie ieftin şi să conţină cât mai puţini constituenţi naturali costisitori şi neomogeni;
eventual, să poată fi reciclat.

Mediile folosite la cultura in vitro a explantelor vegetale au în general o structură complexă, fiind alcătuite dintr-un mare număr de constituenţi de natură diversă şi cu rol diferit. Aceşti constituenţi pot să fie grupaţi în:


constituenţi cu rol nutritiv
: elemente minerale (macro şi microelemente) şi elemente organice (zaharuri , aminoacizi şi vitamine);

constituenţi cu rol hormonal fitoregulator al creşterii şi dezvoltării explantelor in vitro
: auxine, citochinine, gibereline şi alte substanţe cu rol stimulator sau inhibitor: acid abscisic, etilenă, colchicină, paclobutrazol, etc.

constituenţi cu rol în stabilizarea mediului de cultură
: apa, agenţi de solidificare, stabilizatori osmotici şi de pH, antioxidanţi şi substanţe absorbante.
Spre deosebire de multiplicarea tradiţională, unde se operează cu seminţe sau porţiuni mari de plantă , la multiplicarea in vitro se folosesc explante mici, de ordinul milimetrilor sau chiar microscopice (celule, protoplaşti), explante care în condiţii normale de cultură nu ar reuşi să crească opunând rezistenţă agenţilor patogeni şi sintetizându-şi singure substanţele nutritive necesare.
Pentru reuşita culturii de celule şi ţesuturi se cer respectate următoarele condiţii:
prepararea unui mediu de creştere care să asigure o bună nutriţie heterotrofă a explantului, prin asigurarea sursei de carbon organic uşor accesibil explantelor;
asigurarea şi controlarea factorilor de mediu (temperatură, lumină, umiditate) în limitele optime pentru fiecare specie, soi şi fază de creştere, în funcţie de cerinţele acestora şi scopul urmărit;
stimularea creşterii şi diferenţierii sau dediferenţierii organelor prin utilizarea corespunzătoare a substanţelor stimulatoare de creştere;
asigurarea unei asepsii depline pe tot fluxul de producere a plantelor in vitro, prin dezinfecţia materialului vegetal, sterilizarea mediului şi a vaselor de cultură, precum şi efectuarea tuturor operaţiilor în hota cu flux de aer laminar steril, folosind instrumentar sterilizat prin flambare.

Datorită spectrului larg de probleme la care culturile in vitro au răspuns afirmativ, sunt utilizate în prezent în agricultură, silvicultură, farmacie, industria alimentară, industria uşoară, etc. În agricultură, în general şi în horticultură în special, culturile de ţesuturi şi celule sunt folosite pentru multiplicarea unor specii, soiuri sau clone valoroase, pentru ameliorarea speciilor cultivate, pentru conservarea germoplasmei horticole, pentru obţinerea de metaboliţi secundari.
Avantajele
culturii in vitro sunt multiple, dintre care amintim:
• asigură multiplicarea clonală rapidă a unor soiuri, hibrizi sau clone valoroase pornind de la cantităţi mici de material vegetal;
• se poate produce material săditor liber de viroze şi micoplasme, material mai viguros, precoce şi productiv;
• necesită spaţii mici de cultură şi se valorifică bine spaţiul din laborator prin cultura pe verticală pe 3-5 nivele suprapuse;
• obţinerea de plante haploide, prin cultura de polen, antere sau alte explante de ţesuturi generative (cu n cromozomi);
• dă posibilitatea obţinerii hibrizilor interspecifici prin fecundarea in vitro, hibrizi care în condiţii normale sunt imposibil de obţinut;
• selecţia de plante rezistente la stres, boli şi dăunători;
• se evită efectul sezonier de pepinieră;
• se pot obţine seminţe artificiale;
• se pot obţine plante pe rădăcini proprii evitând astfel cheltuielile de altoire;
• asigură multiplicarea clonală a portaltoilor care nu înrădăcinează în condiţii normale de cultură;
• asigură păstrarea materialului în faza de plantulă până la primirea unor comenzi ferme de multiplicare.
Există însă şi câteva
dezavantaje
în utilizarea acestei metode pentru înmulţirea în
masă a plantelor, cum ar fi:
necesitatea unui laborator cu dotările minime: instalaţii şi aparate indispensabile activităţilor de micropropagare, care sunt costisitoare;
necesitatea unui personal specializat în multiplicarea clonală şi manipularea in vitro;
utilizarea fitohormonilor, care sunt scumpi şi puţin accesibili tuturor unităţilor de producţie;
nu se poate controla caracterul recalcitrant al unor specii sau soiuri, care nu răspund la metodele cunoscute de multiplicare;
există riscul apariţiei şi multiplicării mutaţiilor recesive, cu afectarea autenticităţii soiurilor;
riscul apariţiei germenilor genetici prin multiplicarea solitară numai a unor tipuri care se comportă bine la acest tip de cultură, cu riscul sărăcirii bazei de germoplasmă pentru unele specii.

MULTUMESC PETRU ATENTIE !
1952
1962
Dupa 1985
1966
1922
1882
Începe Era Organismelor Modificate Genetic (OMG)
Sachs a fost cel care a elaborat teoria conform căreia plantele îşi sintetizează substanţele ce determină formarea organelor, substanţe ce au o dispunere polară.
Incep să apară primele rezultate privind cultura de celule şi ţesuturi, când Knudson reuşeşte germinarea seminţelor de orhidee in vitro iar Robbins obţine prima cultură de ţesut de rădăcină în condiţii artificial.
Ajungerea la cultura in vitro nu a fost aşa de simplă cum s-a presupus fiind necesar mult timp şi multe cercetări, la început fără succes, dar apoi totul s-a clarificat.
Pe baza conceptului de totipotenţă celulară, conform căruia fiecare celulă conţine informaţia genetică necesară obţinerii prin regenerare a unui organism vegetal complet, Morel şi Martin au stabilit şi au perfecţionat o metodologie de cultivare pe medii aseptice a explantelor meristematice caulinare, obţinând prin creşterea in vitro a acestora plante sănătoase, libere de viroze, pornind de la plante mamă contaminate cu diferite viroze
După mulţi ani de studii şi încercări, Murashige şi Skoog, au reuşit să elaboreze un mediu de cultură considerat ca fiind de bază , care – cu mici modificări – poate fi utilizat pentru aproape toate tipurile de culturi de ţesuturi
Este considerat drept începutul etapei moderne a cercetărilor privind cultura de explante vegetale in vitro. Această etapă s-a caracterizat, în primul rând prin elaborarea de tehnici eficiente în generarea, cultivarea şi fuzionarea protoplaştilor vegetali. Cu ajutorul protoplaştilor, odată cu descoperirea noilor tehnici s-au obţinut plante rezistente la acţiunea unor agenţi stresanţi cum ar fi: pesticide, linii celulare rezistente la stres hidric, termic etc.
Full transcript