In vitro culture and cryopre servation for biodiversity conservation – genebank standard sandatds.
Loading...
Date
2013
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy w Puławach
Abstract
Description
This paper presents new ex situ conservation methods of plant genetic resources. The first of them consists in maintenance of
plant material under slow growth conditions of in vitro culture,
and the second one consists in preservation of plant tissue (i.e.
zygotic and somatic embryos or its axes, buds, shoot apices and
meristems) in liquid nitrogen temperature (-196°C). Both methods
improve the traditional conservation tools of plant biodiversity
that cannot be stored in the form of seeds.
T he paper highlights research advances which have been
achieved during the past century and exploitation of attained
knowledge for preservation of plant biodiversity (especially
for crop plants). The acceleration of exploitation happened simultaneously
with the beginning of the new millennium. A review
of available references and of the plant resources in world
genebanks shows that in vitro and liquid nitrogen tissue banks
are still a relatively new practice. Its course requires a specialist
knowledge, equipment and staff, and comparatively high expenditure
and long time for preparation of micropropagation and
17
cryopreservation procedures. The genebank standards for
in vitro culture and cryopreservation that have been developed
to date facilitate an implementation of the new
methods in different countries over the world. It seems
that high safety, longevity and low cost of plant material
maintenance in liquid nitrogen for many years in combination with modern
requirements of genetic resources protection will lead to escalation of
cryopreservation supported by in vitro culture.
Celem pracy jest przedstawienie nowych metod ochrony ex situ zasobów genowych roślin. Pierwsza polega na gromadzeniu materiału roślinnego w warunkach spowolnionego wzrostu kultury in vitro, druga zaś na zabezpieczaniu tkanek roślinnych (zarodków zygotycznych i somatycznych lub ich osi, pąków, wierzchołków wzrostu, merystemów) w ciekłym azocie (-196oC). Metody te uzupełniają tradycyjne sposoby zabezpieczania różnorodności roślin, których nie można gromadzić w postaci nasion. Praca pokazuje postęp w badaniach na przestrzeni minionego stulecia i wykorzystanie zdobytej wiedzy w zachowaniu różnorodności roślin (głównie użytkowych), których wyraźne przyspieszenie nastąpiło dopiero z wejściem w nowe tysiąclecie. Przegląd dostępnej literatury oraz stanu zasobów roślinnych zgromadzonych w wybranych bankach genów wskazuje, że banki tkanek in vitro i ciekłego azotu są ciągle nową praktyką, wymagającą specjalistycznej wiedzy, sprzętu i personelu oraz stosunkowo wysokich nakładów finansowych i czasu na opracowywanie procedur mikrorozmnażania i krioprezerwacji. Wypracowane dotychczas standardy ułatwiają rozwijanie tych metod w różnych krajach na całym świecie. Wydaje się, że wysoki poziom bezpieczeństwa, długoterminowość i niski koszt wieloletniego utrzymywania materiału roślinnego w ciekłym azocie oraz współczesne wymogi ochrony zasobów genowych doprowadzą w najbliższej dekadzie do szerszego wykorzystania krioprezerwacji wspomaganej kulturami in vitro.
Celem pracy jest przedstawienie nowych metod ochrony ex situ zasobów genowych roślin. Pierwsza polega na gromadzeniu materiału roślinnego w warunkach spowolnionego wzrostu kultury in vitro, druga zaś na zabezpieczaniu tkanek roślinnych (zarodków zygotycznych i somatycznych lub ich osi, pąków, wierzchołków wzrostu, merystemów) w ciekłym azocie (-196oC). Metody te uzupełniają tradycyjne sposoby zabezpieczania różnorodności roślin, których nie można gromadzić w postaci nasion. Praca pokazuje postęp w badaniach na przestrzeni minionego stulecia i wykorzystanie zdobytej wiedzy w zachowaniu różnorodności roślin (głównie użytkowych), których wyraźne przyspieszenie nastąpiło dopiero z wejściem w nowe tysiąclecie. Przegląd dostępnej literatury oraz stanu zasobów roślinnych zgromadzonych w wybranych bankach genów wskazuje, że banki tkanek in vitro i ciekłego azotu są ciągle nową praktyką, wymagającą specjalistycznej wiedzy, sprzętu i personelu oraz stosunkowo wysokich nakładów finansowych i czasu na opracowywanie procedur mikrorozmnażania i krioprezerwacji. Wypracowane dotychczas standardy ułatwiają rozwijanie tych metod w różnych krajach na całym świecie. Wydaje się, że wysoki poziom bezpieczeństwa, długoterminowość i niski koszt wieloletniego utrzymywania materiału roślinnego w ciekłym azocie oraz współczesne wymogi ochrony zasobów genowych doprowadzą w najbliższej dekadzie do szerszego wykorzystania krioprezerwacji wspomaganej kulturami in vitro.
Keywords
liquid nitrogen, cryobanks, cryopreservation, ex situ preservation, ciekły azot, kriobanki, krioprezerwacja, ochrona
ex situ
Citation
Polish Journal of Agronomy, 2013, nr 14, 3–17