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 минусовой температуре, 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 бессемянного растения, 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 за счет 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]Пыльцу хранят в жидком азоте 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]