Криосохранение

Гарбуз Семён Александрович / GarbuzSemjonAlexandrovich– студент, кафедра биохимии и биотехнологии, биологический факультет, Башкирский государственный университет, г. Уфа

Аннотация: в статье рассмотрены основы криосохранения. Поставлен вопрос необходимости изучения криосохранения.

Abstract: In this article we contemplated the basics of cryoconservation. We raised the question of the importance of researching of cryoconservation.

Ключевые слова: биология, биотехнология, криосохранение, криоконсервация, методы сохранения генофонда.

Keywords: biology, biotechnology, cryopreservation, cryoconservation, preservation of Gene Pool.

При получении клеточных линий с полезными признаками встает проблема сохранения этих признаков. Растения могут хранить генетическую информацию в семенах, однако этот источник не вполне надежен, так как со временем из-за мутаций всхожесть семян падает. Кроме того, некоторые растения размножаются только вегетативно. Этим обусловлена необходимость сохранения части материала in vitro. С другой стороны, в некоторых случаях удается получить новые клеточные линии, синтезирующие большее количество вторичных метаболитов, то есть более продуктивные, которые тоже нуждаются в сохранении.

Для исследования физиологических и биохимических процессов, протекающих в тканях, также требуются стандартные исходные культуры, чем вызвана необходимость сохранять материал в течение определенного промежутка времени, когда идут серийные эксперименты. Все это делает проблему сохранения генофонда весьма актуальной.

Можно, конечно, пассировать и перевивать клеточные культуры. Однако при этом возникает опасность сомаклональной изменчивости, накопления мутаций, контаминаций (заражения чужеродным генетическим материалом). Это также требует определенных финансовых и трудовых затрат (необходимость частых пересадок, расходы, связанные со средой и т.д.).

Потому стало очень активно развиваться криосохранение. Криосохранение (произошло от греческого «криос» - мороз) буквально означает хранение в замороженном состоянии. На практике это обычно хранение при очень низких температурах: при температуре сухого льда (-79°С), в морозильниках с ультранизкой температурой (-80°С и ниже), в парах (-140°С) или непосредственно в жидком азоте (-196°С).

Наиболее проста техника криосохранения пыльцы. Для этого подсушенную пыльцу помещают в запечатанные пластмассовые ампулы и переносят в жидкий азот. Криобанк пыльцы делает возможным скрещивание сортов растений, различающихся по времени цветения или же имеющих пыльцу с коротким периодом фертильности.

Безусловно, хранение семян растений путем глубинного замораживания - наиболее простой и дешевый способ сохранения генетических ресурсов. Но многие растения размножаются только вегетативным путем (черенками, отводками, клубнями). На сегодняшний день для вегетативно размножающихся растений наилучшим способом сохранения их генофонда является криоконсервирование верхушечных меристем побегов. Следует отметить, что данный способ может оказаться единственно пригодным для долгосрочного хранения растений с так называемыми «неподдающимися» семенами, так как обладает большим преимуществом по сравнению с другими объектами, культивируемыми в данных условиях. Это объясняется, прежде всего, тем, что меристемы после криосохранения сразу развиваются в целое растение, т.е. в данном случае нет необходимости проводить дополнительные процедуры, связанные с регенерацией растений. Клетки меристемных растений всегда однородны по плоидности, и регенерируемые из них растения соответствуют исходному генотипу, этим обеспечивается большая генетическая стабильность. Кроме того, меристемные клетки растений очень мелкие, почти невакуолизированы, а связи с этим они намного легче переносят глубокое замораживание и оттаивание. Подвергая криоконсервированию меристемы, можно не только сохранить данный генотип, но и получить впоследствии путем микроклонального размножения необходимое количество растений.