РАСТИТЕЛЬНАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ - СПОСОБ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАСТЕНИЙ

Биотехнология - это использование живых организмов и их систем для изготовления или изменения продуктов либо процессов в промышленных целях. Поэтому, несмотря на то что большие материальные и временные ресурсы тратятся на фундаментальные исследования, основной целью биотехнологии является получение коммерческого продукта, рентабельного производства и, следовательно, того, что необходимо людям для практического использования.

Биотехнология формировалась как междисциплинарная наука и стала сегодня самостоятельной, интенсивно развивающейся отраслью науки и значительным сектором экономики многих стран (табл. 20).

Отличительной чертой современной растительной биотехнологии является то, что практически все ее отрасли основаны на использовании растительных объектов in vitro. Это могут быть стерильные пробирочные растения, культуры органов, тканей или клеток растений, а также изолированные протопласты.

Исходя из конечных продуктов, растительные биотехнологии можно разделить на две большие группы - технологии, конечным продуктом которых являются интактные растения, и технологии, конечным продуктом которых являются биомасса культур клеток и вещества растительного происхождения.

По областям применения растительные биотехнологии можно классифицировать на технологии, используемые для глобальных (экологических) целей, растениеводческие (прежде всего, сельскохозяйственные) биотехнологии и промышленные растительные биотехнологии [90].

Для экологических целей используются прежде всего биотехнологические коллекции, применяемые для хранения и реинтродукции редких и исчезающих видов растений. Для этих целей используются коллекции пробирочных растений, как пересадочных, так и депонированных при пониженных температурах, а также коллекции меристем и морфогенных культур клеток, в том числе криоколлекции, в которых объекты хранятся в жидком азоте. Особое значение биотехнологические коллекции имеют для сохранения видов, которые плохо размножаются семенами.

Растениеводческие биотехнологии являются наиболее обширной группой растительных биотехнологий. Они отличаются наиболее широким набором

используемых растительных объектов - от пробирочных растений до протопластов. Растениеводческие биотехнологии направлены на: получение новых форм растений и облегчение селекционного процесса; эффективное размножение и оздоровление ценных генотипов.

Таблица 20. Биотехнологические отрасли на основе растительных ресурсов

№ п/п

Биотехнологические отрасли

Основные виды продукции, услуги и т. п.

1

Биофармацевтика

Антибиотики и другие лекарственные средства, моноклональные антитела. Лекарственные препараты на основе культур клеток и органов растений

2

Биомедицина

В том числе:

молекулярная диагностика

клеточная и тканевая инженерия

Биомаркеры генома и транскриптома, персональная диагностика

Регенерация тканей и органов, производство и использование стволовых клеток.

3

Промышленные биотехнологии

Производство веществ из возобновляемых источников сырья: технические спирты, полимеры, кетоны, оксиды, органические кислоты, ферменты. Промышленная растительная биотехнология: получение БАВ растительного происхождения на основе промышленного выращивания культур клеток высших растений

4

Биоэнергетика

Биотопливо

5

Морская биотехнология

Модифицированные продукты моря

6

Сельскохозяйственная биотехнология В том числе:

производство биопрепаратов

трансгенез клонирование, клональное микроразмножение биотехнология пищевых ингредиентов биотехнологии утилизации отходов биотехнология лечебного функционального питания

Биопестициды, биокорректоры, БАВ

Генетически модифицированные сельхозкультуры и др.

Клонированные животные, растения, производство посадочного материала.

Ароматизаторы, сахарозаменители, усилители вкуса и др.

Биогаз и др.

Продукты функционального питания растительного происхождения

7

Биотехнологии лесного сектора

В том числе: биорефайнинг

Клональное микроразмножение, биологические средства защиты леса, комплексная глубокая переработка всей биомассы древесины, углепластики и др.

8

Биотехнологические коллекции

Коллекции микроорганизмов, коллекции культур клеток, тканей, органов и растений in vitro, коллекции культур клеток животных in vitro, ДНК-коллекции растений

К первой, самой многочисленной, группе технологий относятся биотехнологии получения гаплоидов и дигаплоидов (андрогенез, гиногенез), получение и культивирование гибридных зародышей (преодоление постгамной и предгамной несовместимости), различные методы клеточной селекции, в том числе с использованием сомаклональной вариабельности, соматическая гибридизация и, наконец, генетическая инженерия растений.

Вторая группа растениеводческих биотехнологий представлена различными способами микроклонального размножения и оздоровления растений.

Промышленные растительные биотехнологии направлены на получение в промышленных условиях продуктов растительного происхождения. Эти технологии в качестве объектов используют культуры клеток растений и, реже, - культуры органов (прежде всего корней, в том числе трансформированных - hairy roots).

Далее будут даны краткая характеристика и анализ состояния основных направлений современной растительной биотехнологии, при этом основное внимание уделим биотехнологиям, которые направлены на сохранение биоразнообразия лекарственных, в том числе редких и эндемичных растений, обеспечение потребностей медицины в возобновляемом растительном сырье и биологически активных веществах растительного происхождения [91].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >