Dlugotrwale przechowywanie plazmy zarodkowej roslin uzytkowych - metody i problemy

Podstawowym zadaniem banków genów ex situ jest zachowanie pierwotnej różnorodności genetycznej przechowywanych zasobów genowych. Służy do tego tzw. plazma zarodkowa, którą mogą stanowić zarówno diaspory generatywne, jak i wegetatywne. U roślin głównym źródłem plazmy zarodkowej są nasiona, przy czym poszczególne gatunki roślin tworzą nasiona o zróżnicowanym okresie żywotności, a także o różnej wrażliwości na wysuszenie i temperaturę. Dla przechowalnictwa wyróżnia się trzy ich kategorie: typowe, nietypowe i pośrednie. Nasiona typowe mogą być odwadniane do niskiej zawartości wody poniżej 5%, co umożliwia ich długie przechowywanie. Pozostałe dwa typy są wrażliwe na odwodnienie i dla zachowania w bankach takich nasion wprowadza się techniki przechowywania ich izolowanych zarodków zygotycznych lub osi zarodkowych. Nasiona typowe mogą zachować wysoką żywotność przez dłuższy okres przy przechowywaniu ich w stanie wysuszonym w temperaturach ujemnych rzędu -20°C lub w warunkach kriogenicznych, na przykład w ciekłym azocie (-196°C) lub w jego parach (-150°C do -180°C). Innym rodzajem plazmy zarodkowej pochodzenia generatywnego jest pyłek, który zachowuje się w trakcie przechowywania podobnie do nasion. Dla wielu grup roślin, np. wieloletnich oraz rozmnażających się wegetatywnie, różnorodność genetyczna musi być chroniona w formie kultur in vitro uzyskiwanych z zarodków (somatycznych i zygotycznych) oraz merystemów i pąków. Kultury przechowuje się przez dłuższy okres czasu w warunkach wolnego wzrostu lub też za pomocą różnych technik kriokonserwacji. Przyszłościowe znaczenie dla banków genów może mieć przechowywanie DNA w formie wyizolowanej z tkanek lub też jako tzw. biblioteki DNA lub cDNA.

The main goal of ex situ gene banks is the conservation of primary genetic diversity of stored genetic resources. For this purpose it is used so called germ- plasm, which could be represented by generative or vegetative propagules. The main source of plant germplasm are seeds, however the particular species produce seed with variable life span and with the different sensitivity to dehydration and temperature. For the storage purposes three seed categories are distinguished: orthodox, recalcitrant and intermediate. The orthodox seeds could be dried to low moisture content below 5%, what gives a possibility of their long- term storage. The remaining two types (especially recalcitrant seeds) are sensitive to dehydration and for their long-term storage other techniques must be applied - such as storage of isolated zygotic embryos or embryonic axes. Orthodox seeds could preserve their high viability for long time, if they are stored as dried and in low (-20°C) or ultra-low temperature under cryogenic conditions, for example in liquid nitrogen (-196°C) or in vapour of LN₂ (-150°C to -180°C). The second type of generative germplasm is pollen, which behaviour is, in case of storage, similar to the seeds. For several groups of plants, like perennials or plants vegetatively propagated, the in vitro cultures derived from embryos (somatic or zygotic), meristems or buds must be applied for their genetic diversity conservation. Cultures are preserved for longer periods using slow growth or various cryopreservation techniques. The future of gene banks might be connected with DNA storage: in form of extracted DNA or as DNA or cDNA libraries.