Сельскохозяйственная биотехнология - Шевелуха Е.А.
Скачать (прямая ссылка):
Клеточная биотехнология, основанная на тотипотентности клеток, их способности к регенерации и продуцированию ими важнейших соединений вторичного синтеза, обеспечила ускоренное получение новых важных форм и линий сельскохозяйственных растений, используемых в селекции на устойчивость, продуктивность и качество; размножение ценных генотипов, оздоровление растений от вирусов, получение ценных биологических препаратов пищевого, кормового и медицинского назначения. В этой области также возникло много трудностей, главными из которых являются повышение частоты регенерации и осуществление нормального онтогенеза, расширение спектра и силы сомаклональных вариаций, усиление экспрессии генов, контролирующих важнейшие признаки и вторичный метаболизм веществ.
Всплеск исследований по биотехнологии в мировой науке произошел в 80-х годах, когда новые методологические и методические подходы обеспечили переход к эффективному их использованию в науке и практике и возникла реальная возможность извлечь из этого максимальный экономический эффект. Научно обоснованный прогноз свидетельствует о том, что в XXI в. биотехнологическая Продукция составит не менее 20% всего объема товаров, поступающих на мировой рынок.
В нашей стране значительное расширение научно-исследовательских работ и внедрение их результатов в производство также было достигнуто в 80-е годы. В этот период в стране была разработана и активно осуществлялась первая общенациональная программа по биотехнологии, были созданы межведомственные биотехнологические центры, подготовлены квалифицированные кадры специалистов-биотехнологов, организованы биотехнологические лаборатории и кафедры в селекционных центрах, отраслевых и зональных научно-исследовательских учреждениях и вузах. Наибольших результатов в области сельскохозяйственной биотехнологии в эти годы достигли научные учреждения и учебные заведения ветеринарного и микробиологического профилей, разработавшие методы и технологии получения новых препаратов профилактического и терапевтического действия, а также штаммы микроорганизмов на генно-инженерной основе. В эти же годы были созданы лаборатории по трансплантации зигот и эмбрионов в животноводстве и новых форм и линий растений в селекционных центрах.
Однако в дальнейшем внимание к проблемам биотехнологии в стране ослабло, а их финансирование сокращено. В результате развитие биотехнологических исследований и их практическое использование в России замедлилось, что привело к отставанию от мирового уровня, особенно в области генетической инженерии. В целях быстрейшего устранения этих недостатков исследования необходимо усиление контактов с международными биотехнологическими центрами и научными учреждениями развитых и развивающихся стран — США, Великобритании, Франции, Германии, Японии, Италии, Индии, Китая и других, а также усиление государственной поддержки этих исследований, что позволит в дальнейшем выйти в области биотехнологии на мировой уровень. По клеточной биотехнологии результаты исследований ученых нашей страны уже сегодня не Уступают зарубежным, а по ряду важных направлений и превосходят их.
Современный специалист, работающий в агропромышленном производстве, может и должен овладеть методами биотех-
нологии, уметь использовать их для увеличения производства продукции сельского хозяйства, улучшения ее качества и экологической чистоты, защиты природы от загрязнения и повышения устойчивости всего агропромышленного производства. В этих целях в 1986 г. Московской сельскохозяйственной академией им. К-A. Тимирязева впервые была создана кафедра сельскохозяйственной биотехнологии, а затем такие кафедры были созданы во многих других вузах.
Настоящий учебник по сельскохозяйственной биотехнологии подготовлен с учетом мирового состояния биотехнологии как науки и отрасли производства и предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по сельскохозяйственным, естественнонаучным и педагогическим специальностям и магистерским программам.
Коллектив авторов учебника будет искренне благодарен всем за замечания и предложения по улучшению содержания учебника. Авторский коллектив: академик РАСХН B.C. Шевелуха (введение, гл. 7), доцент Е.А. Калашникова (гл. 1), доцент С.В. Дегтярев (гл. 2 и 3 разд. 1—6), доцент Е.З. Кочиева (в гл. 3 разд. 7—12), член-корр. РАСХН М.И. Прокофьев (гл. 4), профессор Н.Н. Новиков (гл. 5), профессор В.М. Ковалев и доцент Д.В. Калашников (гл. 6).
ГЛАВА 1
КЛЕТОЧНАЯ И ТКАНЕВАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
1.1. КУЛЬТУРА КЛЕТОК И ТКАНЕЙ
Клеточная биотехнология базируется на использовании культуры клеток, тканей и протопластов. Для того чтобы манипулировать клетками, нужно выделить их из растения и создать такие условия, при которых они могли бы жить и размножаться вне растительного организма. Метод культивирования изолированных клеток и тканей на искусственных питательных средах в стерильных условиях (in vitro) получил название культуры изолированных тканей и приобрел особое значение в связи с возможностью использования его в биотехнологии.
