Генный банк

Генные банки представляют собой тип биохранилища , в котором сохраняется генетический материал . Для растений это осуществляется путем хранения in vitro , замораживания черенков растения или закладывания семян (например, в банк семян ). Для животных это делается путем замораживания спермы и яйцеклеток в зоологических морозильных камерах до дальнейшей необходимости. Кораллы собирают фрагменты и хранят в резервуарах с водой в контролируемых условиях. ^[1] Генетический материал в «банке генов» сохраняется различными способами, например, замораживанием при температуре -196 °C в жидком азоте, помещением в искусственные экосистемы или помещением в контролируемые питательные среды.

У растений можно разморозить материал и размножить его. необходима живая самка Однако у животных для искусственного оплодотворения . Хотя часто бывает сложно использовать замороженную сперму и яйцеклетки животных, существует множество примеров того, как это удается.

В целях сохранения сельскохозяйственного биоразнообразия банки генов используются для хранения и сохранения генетических ресурсов основных сельскохозяйственных культур и их диких родственников . В мире существует множество генных банков, Всемирное семенное хранилище Шпицбергена . самым известным из которых считается ^[2]^[3]

К базе данных крупнейших генных банков мира можно обратиться через общий веб-сайт Genesys . Ряд глобальных генных банков координируется CGIAR. Платформой генных банков

Типы банков генов [ править ]

Банк семян [ править ]

Банк семян — это место, где семена множества различных видов растений хранятся при минусовых температурах, чтобы у нас была возможность сохранить генетическое разнообразие на будущее. Температура зависит от того, как долго семена хранятся в замороженном виде. Температура кратковременного хранения (3–5 лет) составляет от 5 до 10 °C (от 41 до 50 °F). Температура среднесрочного хранения (10–15 лет) составляет 0 °C (32 °F). Температура длительного хранения (50 и более лет) составляет от –18 до –20 °C (от 0 до –4 °F). Семена могут оставаться в состоянии покоя в течение многих лет, поэтому нет необходимости постоянно пополнять запасы. Другими частями растения, которые можно хранить в этих банках, являются споры и птеридофиты. Клубневые культуры, разновидность бессемянных растений, нельзя замораживать и хранить. Также важно, чтобы при хранении семена имели постоянно низкое содержание влаги, чтобы сохранить их жизнеспособность при отрицательных температурах. Семена с высоким содержанием влаги погибнут. ^[4] Крупнейшим банком семян в мире является Банк семян Миллениум, расположенный в здании Wellcome Trust Millennium Building (WTMB), расположенном на территории Уэйкхерст-Плейс в Западном Суссексе , недалеко от Лондона . ^{[ сомнительно – обсудить ]}^[5] Крупнейшим в мире семенным хранилищем является Всемирное семенное хранилище Шпицбергена . Это хранилище семян , расположенное на Шпицбергене , Норвегия , было создано для сохранения генетического разнообразия на случай исчезновения или утраты каких-либо растений. ^[3]

in vitro Банк [ править ]

В этом методе почки, протокорм и меристематические клетки сохраняются посредством определенных условий освещения и температуры в питательной среде, которая представляет собой гель или жидкую форму. Этот метод используется для сохранения бессемянных растений и растений, которые размножаются бесполым путем или требуют сохранения в виде клонов, таких как коммерческие сорта. ^[6]

Криобанк [ править ]

В этом методе семя или эмбрион сохраняются при очень низких температурах. Обычно его хранят в жидком азоте при температуре -196 °C. ^[7] Замораживая семена или эмбрионы при такой температуре, они могут оставаться жизнеспособными в течение как минимум столетия. ^[4] Это полезно для сохранения видов, находящихся на грани исчезновения. ^[7] Криобанки используются для криоконсервации генетических ресурсов животных . ^[8] Примером одного из крупнейших в мире криобанков животных является замороженный зоопарк , созданный зоопарком Сан-Диего в Сан-Диего, Калифорния . ^[9] В криобанках животных предпочтительнее заморозить эмбрионы, а не отдельные яйцеклетку и сперму, поскольку эмбрионы более устойчивы к процессу замораживания. ^[10]

Хранение пыльцы [ править ]

Хранение пыльцы — это хранение пыльцевых зерен с помощью метода криоконсервации, называемого витрификацией. Витрификация — это процесс, при котором пыльцевые зерна замораживаются, но лед или кристаллы льда не образуются. ^[8] Пыльца, хранящаяся в жидком азоте, хранится при температуре от -180°С до -196°С. Национальная лаборатория хранения семян в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, в настоящее время использует этот метод для хранения пыльцы. ^[11] Пыльцу также можно лиофилизировать и хранить при температуре от 5 °C до -18 °C. ^[4] Важным элементом, который необходимо учитывать, является уровень влажности пыльцы. Если пыльцевые зерна имеют низкое содержание влаги, это помогает увеличить продолжительность жизни пыльцы. Низкий уровень влажности помогает пыльце замерзнуть без образования льда или кристаллов льда, что помогает сохранить продолжительность жизни пыльцы во время ее хранения. ^[12]^[13] Идеальный уровень содержания влаги в пыльце зависит от вида растения. Пыльцу разных видов растений можно разделить на две группы. Одна из них — двуядерная пыльца с более толстой экзиной, а вторая — трехядерная пыльца с более тонкой экзиной. Двуядерная пыльца имеет более высокую продолжительность жизни при замораживании при низком уровне влажности. Однако трехядерная пыльца имеет меньший срок службы при замораживании при низком уровне влажности. ^[12] Ученые снижают уровень влажности одним из способов: подвергать пыльцу воздействию разбавленных солевых растворов, силикагеля, сухого воздуха или обработки растворами для стеклования. ^[14]

банк Полевой генный

Это метод посева растений для сохранения генов. Для этого искусственно создается экосистема. С помощью этого метода можно сравнить различия между растениями разных видов и детально их изучить. Ему нужно больше земли, подходящая почва, погода и т. д. С помощью этого метода сохраняется зародышевая плазма важных сельскохозяйственных культур. В Центральном научно-исследовательском институте риса в Ориссе хранится 42 000 сортов риса. ^{[ нужна ссылка ]}^[15]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

^ «Зеленый сок, неприятный запах изо рта, добавки и упражнения» www.cdnn.info Проверено 1 марта 2017 г.
^ О практических и теоретических различиях между хранилищем и банком генов см. Николь К. Карафиллис (ред.): Теории живой коллекции. Растения, микробы и животные как биофакты в генных банках (на немецком языке), Фрайбург: Карл Альбер, 2018 ( Науки о жизни в диалоге , том 25) ISBN 978-3-495-48975-8
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Лю, Рита (15 апреля 2022 г.). «Банки семян: последняя линия защиты от угрожающего глобального продовольственного кризиса» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 2 марта 2023 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Бабасахеб, Джиге, Сандипан (декабрь 2021 г.). « НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОХРАНЕНИИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ » . www.jetir.org . Проверено 11 октября 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Гослинг, Ребекка (2 декабря 2020 г.). «Что такое банк семян, как он работает и почему это важно?» . Лесной трест . Проверено 11 октября 2023 г.
^ «Инвитро банк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 20 апреля 2021 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Криобанк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 1 ноября 2023 г.
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Криоконсервация генетических ресурсов животных» (PDF) . Представитель Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Руководство ФАО по животноводству и охране здоровья № 12. Распечатать. 2012.
^ Приско, Якопо (31 марта 2022 г.). «На краю пропасти: как «замороженные зоопарки» могут спасти вымирающие виды» . CNN . Проверено 1 ноября 2023 г.
^ «Замороженный зоопарк» . 21 мая 2010 года. Архивировано из оригинала 21 мая 2010 года . Проверено 1 ноября 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
^ Коннор, Кристина Ф.; Товилл, Ли Э. (1 января 1993 г.). «Протокол обращения с пыльцой и характеристики гидратации/обезвоживания пыльцы при ее применении для длительного хранения» . Эвфитика . 68 (1): 77–84. дои : 10.1007/BF00024157 . ISSN 1573-5060 .
↑ Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Яник, Жюль (7 апреля 2010 г.). Обзоры селекции растений, Том 13 . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-470-65004-2 .
^ Карта (3 апреля 1985 г.). Криоконсервация растительных клеток и органов . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-8493-6102-9 .
^ Динато, Северная Каролина; Сантос, ИРИ; Винья, ББЗ; Феррейра де Паула, А.; Фаверо, AP (2020). «ПЕРСПЕКТИВА: Криоконсервация пыльцы для селекции растений и сохранения генетических ресурсов» . Крио письма . 41 (3): 115–127. ISSN 0143-2044 . ПМИД 33988640 .
^ «Полевой банк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 1 ноября 2023 г.

Эллис, Р.Х., Т.Д. Хонг и Э.Х. Робертс (1985). Справочник по семенной технологии для генных банков Том. II: Сборник конкретной информации о прорастании и рекомендаций по испытаниям . IBPGR (ныне Bioversity International). Рим, Италия. Архивировано из оригинала 11 декабря 2008 года. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
Энгельс, Ян; Виссер, Берт, ред. (2003). Руководство по эффективному управлению коллекциями зародышевой плазмы . CABI, IFPRI, IPGRI, SGRP. Архивировано из оригинала 25 мая 2007 года . 174 стр.
Камешвара Н., Дж. Хэнсон, М. Е. Далло, К. Гош, А. Ноуэлл и М. Ларинде. (2006). Руководство по обращению с семенами в генбанках . Bioversity International, CTA (Технический центр сельскохозяйственного и сельского сотрудничества), ФАО, ILRI. Архивировано из оригинала 21 января 2008 года. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) 147 стр.
Ку Б., Парди П.Г., Райт Б.Д.; и др. (2004). Спасение семян . CABI, IFPRI, IPGRI, SGRP. Архивировано из оригинала 11 декабря 2008 года. {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

[1] «Зеленый сок, неприятный запах изо рта, добавки и упражнения» www.cdnn.info Проверено 1 марта 2017 г.

[2] О практических и теоретических различиях между хранилищем и банком генов см. Николь К. Карафиллис (ред.): Теории живой коллекции. Растения, микробы и животные как биофакты в генных банках (на немецком языке), Фрайбург: Карл Альбер, 2018 ( Науки о жизни в диалоге , том 25) ISBN 978-3-495-48975-8

[:0-3] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Лю, Рита (15 апреля 2022 г.). «Банки семян: последняя линия защиты от угрожающего глобального продовольственного кризиса» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . Проверено 2 марта 2023 г.

[:04-4] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б ^с Бабасахеб, Джиге, Сандипан (декабрь 2021 г.). « НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В СОХРАНЕНИИ БИОРАЗНООБРАЗИЯ » . www.jetir.org . Проверено 11 октября 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[5] Гослинг, Ребекка (2 декабря 2020 г.). «Что такое банк семян, как он работает и почему это важно?» . Лесной трест . Проверено 11 октября 2023 г.

[6] «Инвитро банк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 20 апреля 2021 г.

[:2-7] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Криобанк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 1 ноября 2023 г.

[:1-8] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б «Криоконсервация генетических ресурсов животных» (PDF) . Представитель Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Руководство ФАО по животноводству и охране здоровья № 12. Распечатать. 2012.

[9] Приско, Якопо (31 марта 2022 г.). «На краю пропасти: как «замороженные зоопарки» могут спасти вымирающие виды» . CNN . Проверено 1 ноября 2023 г.

[10] «Замороженный зоопарк» . 21 мая 2010 года. Архивировано из оригинала 21 мая 2010 года . Проверено 1 ноября 2023 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )

[11] Коннор, Кристина Ф.; Товилл, Ли Э. (1 января 1993 г.). «Протокол обращения с пыльцой и характеристики гидратации/обезвоживания пыльцы при ее применении для длительного хранения» . Эвфитика . 68 (1): 77–84. дои : 10.1007/BF00024157 . ISSN 1573-5060 .

[:3-12] Перейти обратно: Перейти обратно: ^а ^б Яник, Жюль (7 апреля 2010 г.). Обзоры селекции растений, Том 13 . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-470-65004-2 .

[13] Карта (3 апреля 1985 г.). Криоконсервация растительных клеток и органов . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-8493-6102-9 .

[14] Динато, Северная Каролина; Сантос, ИРИ; Винья, ББЗ; Феррейра де Паула, А.; Фаверо, AP (2020). «ПЕРСПЕКТИВА: Криоконсервация пыльцы для селекции растений и сохранения генетических ресурсов» . Крио письма . 41 (3): 115–127. ISSN 0143-2044 . ПМИД 33988640 .

[15] «Полевой банк» . Cropgenebank.sgrp.cgiar.org . Проверено 1 ноября 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]