studia universitatis babeş-bolyai biologia 2

APLICAŢIILE EMBRIOGENEZEI SOMATICE
de a regenera plante normale [12]. Embrionii somatici sunt, în acest sens, un material
excelent pentru studiile de transformare genetică şi pentru regenerarea de plante
transgenice.
În studiile de inginerie genetică au fost utilizaţi şi embrioni zigotici, rezultatele
obţinute fiind însă sub aşteptări. Unul dintre motive este faptul că stadiile de dezvoltare
ale acestor embrioni diferă în ceea ce priveşte capacitatea lor de a răspunde la stimulii
inducători de calusuri embriogene [61].
Dintre metodele cel mai des utilizate pentru transformarea genetică a
plantelor sunt citate: transformările mediate de Agrobacterium [37], microinjecţiile
[45] şi bombardamentul cu microparticule [80].
În transformările mediate de Agrobacterium se folosesc diferite tulpini de
astfel de bacterii ca vectori pentru introducerea unei porţiuni din ADN lor în genomul
plantei. Ţesuturile plantei rănite sintetizează compuşi fenolici specifici care induc în
Agrobacterium exprimarea genelor vir [25]. Exprimarea acestor gene are ca rezultat
formarea unei singure catene de ADN care este apoi transferată şi integrată în genomul
plantelor. Problema majoră care se iveşte în cazul acestei metode de transformare
este specificitatea plantei gazdă şi a ţesuturilor, asociată cu vectorii biologici.
În componenţa culturilor celulare embriogene intră permanent şi mase celulare
preembriogene (MCPE), astfel că transformarea implică invariabil transferul de ADN
în celulele acestor agregate. În acest context, P e c h a n [51] raporta că proembrionii
de Brassica napus, derivaţi din microspori, au fost transformaţi cu Agrobacterium
tumefaciens. Aproximativ 29% din aceşti proembrionii transformaţi au regenerat
plante normale, rezistente la higromicină. De asemenea, au fost transformate cu succes
plante de Mangifera indica, prin cocultivarea MCPE (cu un diametru mai mic de
1000 µm) cu Agrobacterium tumefaciens [37]. Rezultatele obţinute au confirmat
faptul că, în toate celulele din embrionii somatici maturi dezvoltaţi din MCPE
transformate, se manifestă gena GUS (β-glucuronidază) introdusă în celule prin
intermediul acestei bacterii. Totuşi, la toate plantele regenerate, atât din embrionii
transformaţi cât şi din cei netransformaţi, se observă apariţia fenomenului de vitrificare.
La Juglans regia, infectarea ţesuturilor embrionilor somatici cu Agrobacterium
tumefaciens a depins de stadiul de dezvoltare a acestora. Astfel, s-a observat că
frecvenţa infecţiilor este mult mai mare în cazul embrionilor foarte tineri [38, 39].
Un alt procedeu bazat pe transformarea mediată de Agrobacterium, în care
s-au utilizat ţesuturi excizate din cotiledoane imature pentru formarea de embrioni
somatici de Glycine max, a avut ca rezultat obţinerea primelor plante transgenice
din această specie [50]. Trei dintre plantele respective deţineau gena introdusă prin
această metodă, şi anume gena zeină cu o greutate moleculară de 15 kD. Din păcate,
aceste plante transformate au fost himere şi din ele nu a fost posibilă regenerarea de
alte plante cu aceleaşi caracteristici. Cu toate acestea, cel puţin din punct de vedere
teoretic, problema apariţiei formelor himere poate fi depăşită prin utilizarea
embriogenezei repetitive.
5