Хранение культур in vitro.

Хранение растительной ткани сопряжено со многими проблемами: 1) потерей способности к размножению в результате длительного хранения обычными методами; 2) нестабильностью; 3) появлением генетической неоднородности.

Первоочередная задача глобального сохранения биологических объектов – поддержание существующих генотипов. Изменчивость, возникающая на разных стадиях культивирования, крайне нежелательна. Однако в биотехнологии используют как существующие, так и вновь созданные генотипы, и потенциально число их может стать бесконечным. Если не научиться хранить культуры до проверки их на желательные признаки, может быть утеряно много генотипов.

Методические подходы, существующие в настоящее время, можно разделить на 2 группы: хранение биологических объектов, не нарушая процессов роста; хранение при остановке роста.

Многие культуры тканей обладают относительно высокой скоростью роста и через определенное время их необходимо пересаживать на свежую питательную среду. Сразу же после переноса на свежую среду культура входит в лаг-фазу, а после периода роста она может перейти в стационарную фазу, что вызвано содержанием одного или более питательных веществ. Как в лаг-фазе, так и в стационарной фазе культура может подвергаться стрессам, а это, в свою очередь, может приводить к потере жизнеспособности или к мутациям. Таким образом, для сохранения культуры в состоянии роста необходимо поддерживать ее устойчивый рост. Следовательно, скорость роста в процессе хранения можно значительно уменьшить, если частые пересевы не являются слишком трудоемкой задачей.

Существует несколько способов, лимитирующих рост. Наиболее доступный и широко распространенный – снижение температуры, при которой происходит культивирование. Другой способ – внесение в среду для культивирования соединений, способных замедлять рост (ретардантов). Они могут оказывать осмотическое действие, например, маннит, или быть веществами гормональной природы, например, абсцизовая кислота.

Обычное время хранения культур с ограниченным ростом составляет около года, что удовлетворительно при кратковременном хранении, но затруднительно при более длительном. Возможности лимитирования роста имеют свои пределы. Снижение скорости роста ниже некоторой точки приводит к гибели культуры. Таким образом, если полностью отказаться от пересаживания культуры, необходимо использовать такой способ хранения, при котором происходит полная остановка метаболизма. Единственный реальный способ – криосохранение, т.е. хранение при температуре жидкого азота.

Для культур верхушек побегов наиболее хорошо разработан метод ограничения роста. Имеются данные о поддержании культур многих видов при низкой температуре в среде, содержащей осмотики или гормональные ингибиторы, а также при ограниченном доступе кислорода.

Тщательный выбор режима для хранения при низких температурах и точное соблюдение регулярности пересадок могут быть важны для обеспечения высокой степени выживания.