Клетки, устойчивые к стрессовым факторам

При добавлении в питательную среду некоторых аминокислот может проявиться их токсичность. Она вызвана угнетением какого-либо из ферментов биосинтеза, наблюдается блокирование образования другой сходной аминокислоты. Были выявлены мутантные линии клеток, у которых наблюдалась сверхпродукция нормальной аминокислоты, а степень включения аналога снижалась. Например, удалось отобрать ряд мутантов табака и моркови, устойчивых к 5-метилтриптофану. Вследствие ингибирования одного из ферментов биосинтеза триптофана — антранилатсинтетазы — угнетался рост клеток. Отбором удалось выделить мутанты с измененной антранилатсинтетазой, с меньшей чувствительностью к подавлению ее синтеза аналогичной аминокислотой. Клетки мутантов содержали в 20—30 раз больше свободного триптофана, чем исходные.

Стрептомицин подавляет синтез белка в рибосомах. Многим ученым удалось выделить линии табака и петунии, проявляющие устойчивость к высоким концентрациям (500—2000 мг/л) стрептомицина. Впоследствии из клеток этих линий были регенерированы растения. Исследователи наблюдали выделение клеточных линий, устойчивых к другим антибиотикам — канамицину, линкомицину, хлорамфениколу, циклогексимиду. Описаны мутантные линии клеток, которые способны расти на среде, содержащей неутилизированный сахар. В частности, на среде, где единственным источником углерода был глицерин, выращивали линии клеток табака и моркови, лактоза — табака, галактоза — сахарного тростника, мальтоза — сои.

Большую ценность представляют клетки, устойчивые к стрессовым факторам. Клеточные линии, способные расти на средах, содержащих 0,16—2% хлорида натрия, отобраны у табака, белены, риса, люцерны, апельсина, мандарина. Растения были регенерированы из клеток табака, белены. Устойчивые к пониженным температурам линии табака и перца были отобраны на основании способности восстанавливать рост при 25°С после выдерживания в течение нескольких дней соответственно при —3°С и +5°С. Линии отличались высокой стабильностью при выращивании в культуре. Получены также клеточные линии с повышенной холодоустойчивостью у томата. Успешным оказался отбор клеток, устойчивых к металлам. Клеточные линии томата и сорго были резистентны к алюминию, петунии — к хлориду ртути.

Опыты по выделению клеточных линий, устойчивых к гербицидам, проводились обработкой клеток мутагеном и дальнейшим культивированием их в присутствии различных химических соединений в концентрации 10-4—10-5 М. Резистентность к гербициду 2,4-Д обнаружена у табака, моркови, апельсина, к амитролу — у табака, к азуламу — у сельдерея, к 2,4,5-Т — у белого клевера.

Лишь в некоторых случаях были получены растения-регенеранты.