Первое сообщение о гибридизации растений табака путем слияния со-

Матических клеток появилось в 1972 г. С тех пор появились сотни успеш-

ных работ по парасексуальной гибридизации. Среди полученных форм –

Внутривидовые, межвидовые, межродовые, межтрибные и межсемейст-

Венные гибриды. Методика наиболее отработана применительно к видам

Семейства пасленовых. Получены парасексуальные гибридные растения в

Родах Nicotiana (в том числе табака), Solanum (картофель), Lucopersicum

(томат); крестоцветных, зонтичных. Получены плодовитые, фенотипиче-

Ски нормальные межвидовые гибриды табака, картофеля, капусты с тур-

Непсом. Имеются стерильные межвидовые гибриды картофеля и томатов

(поматы), табака и картофеля, табака и беладонны, образующие нормаль-

Ные стебли и корни. Удается получать растения, гетерозиготные по вне-

Ядерным генам; гибриды, в которых от одного родителя получено ядро, а

от другого – цитоплазма.

В настоящее время исследования и уровень данной технологии дос-

Тигли такого состояния, при котором становится возможным практиче-

Ское применение метода для улучшения ряда культурных видов растений.

I

II

Б в г

А б в г д

д

Гибридный

Протопласт

Гибридный

Протопласт

Гибридный

Протопласт

Время

а

Электроды

Поле

Рис. 6.6. Схема и этапы слияния протопластов растений

Под действием полиэтиленгликоля (I) и электрического поля (II) (по Х. Борман, 1991).

Основными направлениями работ по соматической гибридизации высших

растений являются: гибридизация клеток как средство расширения рамок

Скрещивания; слияние клеток и перенос или реконструкция генов цито-

Плазмы; слияние клеток с целью переноса отдельных небольших фрагмен-

Тов генома. При гибридизации соматических клеток возможно получение

Асимметричных гибридов, что может способствовать получению более

Устойчивых и функционально совершенных растений.

Генетическая инженерия растений

Исследования в области генетической инженерии растений только на-

Чинаются. При использовании новейших генетических методов примени-

Тельно к высшим растениям возникают не только технические трудности;

Процедура также осложняется необходимостью решать дополнительные

Проблемы, связанные с нарушением структуры генома культивируемых

Растительных клеток (изменение плоидности, хромосомные перестройки).

Имеются определенные успехи в разработке систем клонирования неко-

торых важных сельскохозяйственных культур по схеме «протопласт –

суспензионная культура – каллус – целое растение». Интенсивно иссле-

Дуются структура и функции плазмидных ДНК растений и возможности

Их использования в качестве векторов.

Проблема создания векторов для введения чужеродной ДНК в протопла-

Сты растений является наиболее сложной. Здесь наметились следующие

подходы: 1) использование плазмид бактерий, заражающих растения в есте-

Ственных условиях; при этом часть плазмиды встраивается в ядерный геном

Растения-хозяина и функционирует в составе его генома; 2) использование

бактериальных плазмид, «сшитых» с фрагментами ДНК хлоропластов или

Митохондрий растений, для создания челночных векторов, способных к ре-

Пликации в клетках прокариот и экспрессии в эукариотических клетках; 3)

Использование ДНК-содержащих вирусов растений; в такой системе ДНК

Функционирует автономно от генома растения-хозяина.

Для защиты чужеродного генетического материала, вводимого в про-

Топласты растений, от разрушающего действия нуклеаз также разрабаты-

Ваются новые методы. Применяются ингибирование нуклеаз и создание

Механической защиты рекомбинантных ДНК. Для такой защиты исполь-

Зуют липосомы. С помощью липосом в клетки или протопласты эукариот

введены крупная РНК вируса табачной мозаики (размером около 2⋅106),

Еще более крупные ДНК вируса ОВ40 и Ti-плазмида Agrobacterium