Concetti Chiave
- La produzione di callo è essenziale per l'organogenesi, consentendo la rigenerazione di organi come radici e germogli, usando substrati nutritivi con fitormoni.
- L'uso di fitormoni come auxina e citochinina è cruciale per bilanciare lo sviluppo di germogli e radici, con rapporti specifici che guidano il processo.
- L'embriogenesi somatica permette lo sviluppo di piante adulte da cellule somatiche in vitro, offrendo un modello unico per studiare i meccanismi di sviluppo vegetale.
- La fecondazione e lo sviluppo embrionale avvengono nei tessuti materni, rendendo difficile lo studio molecolare, ma essenziale per la comprensione dei processi di regolazione genica.
- La carota è un importante modello di studio per l'embriogenesi somatica, con espianti che formano calli embriogenetici capaci di produrre embrioni somatici.
Indice
Organogenesi
Una volta prodotto il callo possiamo trasferire il materiale in liquido.
Differenziamento e plasticità cellulare
Cellule in proliferazione de-differenziate producono callo che può essere indotto a rigenerare organi (radici,germogli) utilizzando substrati nutritivi che contengono dosi ottimali di differenti tipi di fitormoni.Substrato specifico per indurre le parti aeree.
Ruolo dei fitoformi
Per indurre l’organogenesi dobbiamo usare due tipi di fitormoni: auxina e citochinina.Asse y= concentrazione citochinina.
Asse x= concentrazione auxina.
Come punto di partenza c’è l’espianto (porzione di foglia) e un callo che si sta sviluppando, se vogliamo lo sviluppo del callo dobbiamo avere uguale concentrazione di citochinina e auxina (rapporto 1:1).
Se aumentiamo citochinina e si sbilancia il rapporto ci si aspetta la comparsa di germogli.
Oppure verso lo sviluppo della radice, substrato nutritivo ricco di auxina , rapporto in favore dell’auxina, comparsa di radici e radichette.
Lo step successivo, se eccesso di citochinina, trasferire sul terreno ricco di auxina cosicché alle parti aeree già sviluppate si sviluppano le radici (due step obbligatori).
Bisogna mantenere il vitro ancora per un po’, si trasferisce in un terreno privo di fitormoni. Rapidamente il residuo del callo che rimane andrà in necrosi e si otterranno le piante rigenerate.
Se si vuole il callo, bisogna mantenere il materiale sul terreno con rapporto 1:1 finché l’espianto non degenera.
Embriogenesi somatica
Embrioni con normale morfologia si sviluppano da cellule somatiche indifferenziate coltivate in vitro e generano piante adulte.Le prime fasi sono simili a quelle dell’embriogenesi zigotica.
Unicità di questo pathway di sviluppo dell’organismo vegetale, essenziale per la rigenerazione in vitro di piante complete da colture cellulari.
Un modello unico per studiare gli eventi molecolari precoci (signaling pathways, regolazione dell'espressione genica, ruolo dei fitormoni e morfogenesi) che si verificano il processo di embriogenesi.
La fecondazione e lo sviluppo dell’embrione si verificano all'interno dei tessuti materni (l’embrione è circondato da endosperma). Ciò significa che l’embrione è fisicamente inaccessibile e questa condizione rallenta gli studi di tipo molecolare (l’embrione zigotico si sviluppa all’interno del seme).
È un sistema modello per comprendere i meccanismi di regolazione genica necessari a garantire i primi eventi di sviluppo nel ciclo vitale di una pianta superiore.
Come si producono gli embrioni somatici?
Bisogna stabilire una coltura di calli in vitro. Bisogna partire da un espianto, exiderlo e trasferirlo in vitro e indurre la comparsa dei calli in base citochina e auxina.La carota è uno studio modello per l’embriogenesi somatica. Si prende un espianto, con i germogli ottenuti si prendono le estremità. Dalle porzioni di ipocotili si formerà del callo. Questi sono calli embriogenesi (forte potenziale a creare embrioni somatici).
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dei fitormoni nell'organogenesi?
- Come avviene l'embriogenesi somatica?
- Quali sono i passaggi per produrre embrioni somatici?
- Perché l'embriogenesi somatica è un sistema modello importante?
I fitormoni, come auxina e citochinina, sono essenziali per l'organogenesi. Un rapporto equilibrato (1:1) tra questi ormoni favorisce lo sviluppo del callo, mentre un aumento di citochinina induce la formazione di germogli e un substrato ricco di auxina favorisce lo sviluppo delle radici.
L'embriogenesi somatica avviene a partire da cellule somatiche indifferenziate coltivate in vitro, che sviluppano embrioni con morfologia normale e generano piante adulte. Questo processo è simile alle prime fasi dell'embriogenesi zigotica e rappresenta un modello unico per studiare i meccanismi molecolari precoci.
Per produrre embrioni somatici, è necessario stabilire una coltura di calli in vitro partendo da un espianto. Si induce la formazione di calli utilizzando un rapporto specifico di citochina e auxina. La carota è un modello di studio per questo processo, dove dalle porzioni di ipocotili si formano calli con forte potenziale embriogenetico.
L'embriogenesi somatica è un sistema modello importante perché permette di comprendere i meccanismi di regolazione genica necessari per i primi eventi di sviluppo nel ciclo vitale di una pianta superiore. Offre un'opportunità unica per studiare i pathways di segnalazione, la regolazione dell'espressione genica e il ruolo dei fitormoni.
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