Kultury tkankowe i komórkowe roślin 04-BIO-KTIKR-SP5

Wykłady:
- Przegląd najważniejszych etapów w historii roślinnych kultur in vitro.
- Podstawy kultur in vitro - rozwój komórek roślinnych, kultury kalusa, kultury zawiesin komórkowych, kultury protoplastów, kultury pylników, mikrospor i niezapłodnionych zalążków, kultury zarodków, materiał roślinny do kultur in vitro, sterylizacja materiału roślinnego, sporządzanie pożywek, tok prac technicznych.
- Regeneracja i rozmnażanie roślin w kulturach in vitro - totipotencja i kompetencja, morfogeneza bezpośrednia, morfogeneza przybyszowa, organogeneza przybyszowa, embriogeneza somatyczna, rozmnażanie wegetatywne roślin.
- Charakterystyka wybranych typów kultur - kultury kalusa (liczba i rodzaj komórek, morfologia kalusa, stabilność genetyczna, zdolności rozwojowe, habituacja, tumorowacenie), kultury zawiesin komórek (kultury zawiesin komórek w bioreaktorach), kultury protoplastów (fuzjonowanie protoplastów), kultury organów i ich fragmentów (kultury pąków i merystemów wierzchołkowych, kultury pąków bocznych, kultury korzeni, kultury zarodków, kultura pylników i mikrospor).
- Ogólne zasady i warunki prowadzenia kultur (kondycja rośliny macierzystej, wybór eksplantatu, dezynfekcja materiału roślinnego, skład chemiczny pożywki (makroskładniki, mikroskładniki, witaminy, dodatki pochodzenia naturalnego, źródło węgla, substancje zestalające, odczyn pożywki), regulatory wzrostu i rozwoju (hormony, retardanty), warunki fizyczne w kulturach in vitro (temperatura, światło, wilgotność względna, tlen i dwutlenek węgla), szklistość materiału roślinnego.
- Mikrorozmnażanie.
- Sztuczne nasiona - charakterystyka etapów wytwarzania sztucznych nasion, typy sztucznych nasion (odwodnione i otoczkowane, odwodnione i nieotoczkowane, uwodnione i otoczkowane, uwodnione i nieotoczkowane).
- Selekcja i testowanie cech w kulturze in vitro – podstawy selekcji, sposoby selekcji zmienność somaklonalna jako podstawa skutecznej selekcji, warunki prowadzenia selekcji, skuteczność selekcji.
- Ochrona różnorodności biologicznej - zasoby genowe roślin i erozja genetyczna, strategie ochrony różnorodności biologicznej, zachowanie zasobów genowych, (przechowywanie w warunkach powolnego wzrostu, przechowywanie w warunkach kriogenicznych, przechowywanie sztucznych nasion), ochrona środowiska (biomonitoring, fitoremediacja, rekultywacja), Rośliny odporne na biotyczne i abiotyczne czynniki stresowe, za czy przeciw GMO?

Ćwiczenia:
Przygotowywanie stężonych roztworów soli mineralnych, związków organicznych w tym witamin, regulatorów wzrostu i rozwoju jako bazy do sporządzania pożywek. Projektowanie i przygotowywanie pożywek płynnych, półpłynnych i stałych. Wybór i izolacja eksplantatów zróżnicowanych pod względem histologicznym i ontogenetycznym. Sterylizacja materiału roślinnego metodami chemicznymi, fizycznymi i mechanicznymi z uwzględnieniem budowy histologicznej i anatomicznej izolowanych fragmentów. Pasażowanie roślin oraz izolacja eksplantatów wtórnych, ukorzenianie i aklimatyzacja uzyskanych roślin do warunków ex vitro. Uzyskiwanie roślin haploidalnych na drodze androgenezy i gynogenezy in vitro oraz regeneracja roślin z protoplastów. Mikrorozmnażanie roślin uprawnych z grupy: przemysłowe (tytoń, burak, rzepak, gorczyca, ziemniak), warzywne ( papryka, marchew), energetyczne (miskant, rożnik pospolity), sadowniczych (truskawka, borówka, żurawina). Określenie skuteczności zastosowanych technik przy pomocy metod histologicznych i cytologicznych oraz statystyczna ocena efektywności regeneracji.