جنبه های فیزیولوژیکی و ژنتیکی فرآیند جنین زایی سوماتیکی در سوزن برگ ها
چکیده
فرآیندهای تولید استوک کشت سوزنی برگ ها توسط جنین زایی سوماتیکی (SE) در سوزنی برگ ها شرح داده شده است. پیاده سازی SE فرصت ها و محدودیت هایی را در مراحل مختلف فرآیند in vitro ارائه می کند. موضوع ثبات ژنتیکی یا تنوع somaclonal، نگران کننده بوده و مورد بررسی قرار گرفته است. در فرآیندهای in vitro، عوامل متعددی بر انطباق پذیری موفقیت آمیز، رشد زودرس و عملکرد مزرعه ای استوک کشت SE تأثیر می گذارند. تجربه های موجود در مورد سایر گونه های سوزنی برگ در زمینه تولید تجاری بررسی شده است. در حالی که تولید SE از گذشته ها به عنوان یک فرایند بسیار کارآمد بوده است، پیشرفت های اخیر به منظور خودکار سازی مراحل مختلف صورت گرفته است. پیشرفت هایی برای فعال کردن SE برای صنوبر نروژی در سوئد شرح داده شده است.
فرایندهای عملی برای جنین زایی سوماتیکی در سوزنی برگ ها
جنین زایی سوماتیکی (SE) فرایندی است که طی آن، جنین (سوماتیکی) از سلول های سوماتیکی تشکیل می شود. در گونه های سوزنی برگ، انجام این فرآیند در آزمایشگاه تنها برای سلول های سوماتیکی درون جنین بذر زیگوتی انجام پذیر است. هنگامی که اولین جنین های سوماتیکی تشکیل می شوند، قادر به انجام فرآیند نمویی مشابه همتایان زیگوتی خود هستند، که این فرآیندها شامل رشد جنین های اولیه، بلوغ، جوانه زنی و تشکیل گیاه است.
هنگامی که فرایند SE برای تولید تجاری گیاهان برای بازسازی جنگل مورد استفاده قرار می گیرد، مراحل عملی شامل جداسازی جنین های زیگوتی از دانه ها در شرایط استریل و قرار دادن آن ها در محیط کشت حاوی تنظیم کننده های رشد گیاه (PGR ها، معمولا سیتوکینین و اکسین) است که باعث تشکیل جنین های سوماتیکی اولیه می شوند. سپس این جنین های سوماتیکی اولیه تکثیر شده، که توسط همان PGR ها تحریک می شوند و توده های جنینی اولیه به نام توده های پیش جنینی یا PEMs را تشکیل می دهند. هنگامی که PEM ها از محیط کشت حاوی PGR های اولیه حدا شده و در معرض اسید ابسزیک قرار می-گیرند، فرآیند تکثیر متوقف شده و جنین های اولیه PEM ها به جنین های بالغ سوماتیکی تبدیل می شوند و پس از آن، با توجه به شرایط مناسب کشت، جوانه زنی کرده و گیاه تشکیل می دهند.
ABSTRACT
The processes for producing conifer planting stock by somatic embryogenesis (SE) in conifers are described. Implementation of SE presents opportunities and limitations at various stages of the in vitro process. The topic of genetic stability, or somaclonal variation, is a particular concern and reviewed. Following the in vitro processes, several factors affect the successful acclimation, early growth and field performance of SE planting stock. Experiences with other conifer species in the context of commercial production are reviewed. While SE production has historically been a very labor-intensive process, recent advances have been made to automate the various steps. Developments to enable SE for Norway spruce in Sweden are described.
Practical processes for somatic embryogenesis in conifers
Somatic embryogenesis (SE) is a process where (somatic) embryos develop from somatic cells. In conifer species, induction of the process in the laboratory works effectively only for somatic cells within the zygotic seed embryo. Once the first somatic embryos have been formed, they are capable of going through the same developmental process as their zygotic counterparts, progressing through early embryo development, maturation, germination and plant formation.
When the SE process is utilized for commercial production of plants for forest regeneration, the practical steps are to isolate zygotic embryos from the seeds under sterile conditions, and place them on a culture medium containing plant growth regulators (PGRs, typically cytokinin and auxin) that induce the formation of early-stage somatic embryos. These early-stage somatic embryos then continue to multiply, stimulated by the same PGRs, and will form masses of earlystage embryos, so-called pro-embryogenic masses, or PEMs. When the PEMs are removed from the medium containing the initial PGRs and subjected to abscisic acid, the multiplication process stops and the early-stage embryos of the PEMs continue development into mature somatic embryos that subsequently, given the right culture conditions, will germinate and form plants.
چکیده
فرایندهای عملی برای جنین زایی سوماتیکی در سوزنی برگ ها
کاربرد SE: امکانات و محدودیت ها در طول فرآیند in vitro
آغاز کشت SE
تکثیر جنین های سوماتیکی مراحل اولیه
بلوغ و جوانه زنی جنین های سوماتیکی
انتخاب ژنتیکی غیرعمدی
پایداری ژنتیکی در طول فرآیند SE
انطباق گیاه SE پس از فرآیند SE in vitro
عملکرد مزرعه ای گیاهان SE
تولید تجاری و استفاده از گیاهان مخروطی SE
فعال سازی تولید گیاه SE از طریق اتوماسیون
تولید گیاه SE توسط تکنولوژی مبتنی بر سیال: سیستم سیالی SE
سیستم سیالی SE: آغاز کشت SE
سیستم سیالی SE: تکثیر، بلوغ و برداشت
سیستم سیالی SE: پلت فرم جوانه زنی و کاشت
اظهارنظرهای مربوط به شرایط سوئد و سناریوهای احتمالی
اولویت های تحقیق
ABSTRACT
Practical processes for somatic embryogenesis in conifers
Application of SE: possibilities and limitations during the in vitro process
Initiation of SE cultures
Multiplication of early-stage somatic embryos
Maturation and germination of somatic embryos
Unintentional genetic selection
Genetic stability during the SE process
Characteristics of the SE plant after the in vitro SE process
Acclimatization from in vitro growth conditions
Early growth of the SE plant in nursery growth environment
Field performance of SE plants
Commercial production and use of conifer SE plants
Enabling SE plant production by automation
SE plant production by the fluidics-based technology: the SE fluidics system
The SE fluidics system: initiation of SE cultures
The SE fluidics system: multiplication, maturation and harvest
The SE fluidics system: the germination platform and planting
Concluding remarks concerning Swedish conditions and possible scenarios
Research priorities
Disclosure statement
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه