Существует несколько типов культур клеток и тканей растений, в зависимости от способа их получения, условий культивирования и происхождения. Если культивирование происходит на плотной поверхности питательной среды, содержащей агар, то образуется каллусная ткань.

Каллус («мозоль») может образовываться как на изолированных кусочках ткани (эксплантатттт) в условиях in vitro, так и на растении при ранении. Каллусная культура - это неорганизованная пролиферирующая ткань, состоящая из дедифференцированных (потерявших специализацию) клеток. Каллусом называют дедифференцированные клетки, являющиеся тотипотентными и способными поэтому дать начало целому растению. Тотипотентность - способность клетки путём деления дать начало любому клеточному типу организма.

Известный ученый-ботаник Н. Кренке более 50 лет назад посвятил часть своих работ изучению роли каллусной ткани в целом растении. Он установил, что в интактном растении каллусная ткань выполняет следующие функции: - защитные (защищает места повреждений); - запасные (запасание питательных веществ, синтез вторичных соединений); - регенерационные (регенерация утраченных органов - корней, побегов).

Каллусную ткань в условиях in vitro можно получить практически из любой живой ткани растений, используя для этого определенные методические подходы. В основном каллусы имеют белый или желтоватый цвет. Каллусная ткань обычно аморфна и не имеет конкретной анатомической структуры, хотя она может быть разной плотности, в зависимости от происхождения и условий выращивания.

Образование каллуса, в первую очередь, отмечается на раневой поверхности эксплантаттт

При оптимально подобранной среде первичные каллусы в количестве достаточном для пересадки образуются в течение 3-8 недель в зависимости от вида растения.

По классификации Р.Г. Бутенко, существует три типа каллусной ткани : - рыхлые, (легко распадаются на отдельные клетки); - средней плотности, (клетки могут быть отделены друг от друга сильным взбалтыванием либо встряхиванием); - плотные, (клетки очень мелкие, не отделяются взбалтыванием).

Обязательным условием дедифференцировки растительной клетки и превращения ее в каллусную является присутствие в питательной среде представителей двух групп фитогормонов: ауксинов и цитокининов. Ауксины вызывают процесс дедифференцировки клетки, подготавливающий ее к делению, а цитокинины - пролиферацию (деление) дедифференцированных клеток.

Культивируемые каллусные клетки и ткани сохраняют многие физиологические особенности, свойственные клеткам растения, из которого они были получены. Сохраняются, например, такие свойства, как морозостойкость, устойчивость к абиотическим факторам (температура, засоление, фотопериодическая реакция), а главное, хотя и в разной степени, - способность к синтезу вторичных метаболитов. Наряду с этими общими чертами, у каллусных клеток появляются свои, характерные только для них особенности.

изучение процессов цито дифференцировки и морфогенеза; биохимические и молекулярно- биологические исследования; изучение механизмов опухоль образования; получение суспензионных культур; регенерация растений, получение новых форм растений; сохранение в растущем состоянии коллекций разных видов растений

Суспензионные культуры растений

Суспензионные культуры - это отдельные клетки или группы клеток, выращиваемые во взвешенном состоянии в жидкой среде. Они представляют собой относительно гомогенную популяцию клеток, которую легко подвергнуть воздействию химических веществ.

Суспензию клеток получают путем перенесения в жидкую среду каллусной ткани, предварительно выросшей на твердой газированной питательной среде. Поэтому первичная каллусная ткань, используемая в качестве посевного материала, должна быть рыхлой и легко распадаться на отдельные клетки. Для отделения крупных агрегатов клеточную массу перед пересевом фильтруют или отстаивают, а затем помещают в жидкую среду с автоматическим перемешиванием. В лабораторных условиях клетки суспензии выращивают в колбах на качалке. Основной способ получения – из каллусов рыхлого типа

Суспензионную культуру можно получать и непосредственно из первичного эксплантаттт (лист, стебель, корень и т. д.). Для этого применяют ферменты, например пектиназу. Вначале на поверхности эксплантаттт образуется каллусная ткань, а затем уже от нее отделяются клетки и клеточные агрегаты, в результате чего получается клеточная суспензия.

Обязательным условием культивирования клеточных суспензий является постоянное перемешивание или встряхивание среды. Если клеточная суспензия находится в неподвижном состоянии, то деление суспензионных клеток приводит к образованию каллусной ткани. Деление суспензионных клеток поддерживается наличием в среде ауксинов и цитокининов.

слабо агрегированные; (состоят из одиночных клеток (40%) и мелких агрегатов (60%), агрегаты не должны содержать более клеток) средне агрегированные; (состоят из одиночных клеток (40%), мелких агрегатов (40%) и крупных агрегатов (20%)) высоко агрегированные; (состоят из мелких (40%) и крупных агрегатов (60%)

Суспензионные культуры имеют множество преимуществ по сравнению с каллусной тканью, выращиваемой на газированной поверхности: более широкие возможности для изучения влияния экзогенных факторов на метаболизм и рост клеточных популяций, поскольку клетки в одинаковой степени становятся доступными для внешнего воздействия; надежное длительное поддержание линии вследствие простоты процессов субкультивирования; удобство для проведения биохимических и молекулярно–биологических исследований, а также быстрой регенерации растений; возможность неограниченного набора биомассы для получения БАВ.