Гендердің негізгі көзі ол ұрық, бірақ соңғы кезде биотехнология әдістері дамып, селекцияда қоданыла бастаған соң, генетикалық материал in vitro өсірілетін жасушалар мен ұлпалар түрінде қажет болып жатыр. Гендерді in vitro сақтау әдісі әдеттегі жағдайда ұрықтары сақталмайтын өсімдіктерге қолайлы, вегетативтік жолмен көбейетін және табиғатта жоғалып бара жатқан түрлер үшін лайықты. Құнды заттарды беретін жаңа жасушалар линияларын жасау үшін эталон жасушалары бола алатын жасушалар коллекцияларын да сақтау керек. Сонымен, бірталай теориялық және рактикалық мәселелерді шешуге жасушаларды шешеуге сақтаудың ыңғайлы әдістері қажет екені сөзсіз.
Көптеген жылдар бойы бастапқы жасушаларды сақтау мақсатымен оларды үзіліссіз ең қолайлы жағдайда өсіруді қолданды. Бірақ мұнда жасушаларда генетикалық өзгерістер өрістеуі ықтимал. Сонымен қатар, бұ еңбек пен қаражат көп жұмсалатын жұмыс. Өсірілетін жасушаларды сақтаудың екі жолы бар: олардың өсуінг барынша бәсеңдету немесе оларды мұздатып сақтау-криосақтау.
Жасушалардың өсуін бәсеңдету.
Бұл тәсілдің міндеті, жасушалардың өсу кинетикасын өзгерту, жаңа қоректік ортаға көшіру уақыт аралығын барынша созу, мысалы 3-4 айға, тіпті бір жылға дейін. Қазір белгілі факторлардың әсерімен өсуді бәсеңдету өркендер мен регенеранттарға қолданылады.
Өсуді бәсеңдету үшін ең әрекетті жол температура мен жарықты төмендету. Температура өсімдіктің суыққа төзімділігіне қарап іріктеліп алынады. Мысалы, картоп жасушаларынң коллекциясын сақтағанда температура 10°С, ал алма үшін 1°С болады. әдетте 20°-25°С температурада өсетін жасушаларға 4°-10°С, ал 30°С өсетін жасушаларға 15-20°С температура қолайлы.
Өсімдіктердің өсуін сонымен қатар қоректік ортаға қосылған кейбір заттар тежейді. Мысалы, маннит пен сорбит осмотиктер ретінде, сахароза жоғары концентрацияда және өсуді тежейтін арнайы заттар. Өсуді тежеу үшін гипоксияны да қолданады, яғни оттегін азайтады. Гипоксияны туғызу үшін 90% азот пен 10% оттегі қоспасын пайдаланады. Кедй оттегі концентрациясымен бірге сарқылмау және сорғымау үшін оның көлемін ұлғайтады. Сұйық орта қолданылғанда, оған оқтын-оқытн қоректік заттар қосылып тұрады.
Жасушаларды криосақтау.
Криосақтау – жасушаларды қатты мұздатып алып өте төмен ьтемпературада сақтау, мысалы сұйық азот температурасында (-196°С). Бұл жасушалардың генетикалық сипаттамасы қай мерзімде болса да тұрақты сақталуына кепіл болады. бұл әдіспен ір түрлң материалды сақтауға болады – протопластардан ұрық пен тұқымға дейін. Қазіргі уақытта жасушаларды, ұлпаларды, мүшелерді қатты мұздатып сақтау медицина мен мал шаруашылығында кеңінен пайдаланылады. Ал өсімдіктерге келсек, өкінішке орай, жағдай басқаша. Басты қиындығы, ол өсімдік жасушаларына тән ерекшеліктері және мұздың оларға әсері. Өсімдік жасушалары көлемі үлкен, вакуолі зор, суы көп болғандықтан мұздату және еріту кезеңдерінде олар қатты зақымданады. Ол мұздың жасуша ішінде де, сыртында да қатуына байланысты. Әдетте, мұз алдымен жасушаны қоршаған сыртқы ерітіндіде пайда болады. цитоплазманың өзінің қату нүктесі 1°С, бірақ жасушалар -10°-15°С дейін қатпай тұрады, себебі плазмалемма оған дейін мұздың кристалдарының жасуша ішіне кіруін бөгейді. Мұз кристалдары жасуша ішінде өсе бастаса, мембраналарды қиратады.
Температура баяу төмендесе, жасушаның бос суы жарым-жартылай сыртқа шығып үлгереді де, сыртқы ерітіндіде мұзға айналады. Ал мұздату өте жедел өтсе, жасушаның дегидратациясы жүріп үлгенмейді де, мұз цитоплазма ішінде түзіле бастайды. Бәсең мұздатқанда жасуша ішінде мұз кристалары пайда болуы мүмкін, бірақ бұнда жасушаның едәуір сорғуымен протоплазманың соғылысуы болмай қалмайды. Протоплазманың сорғылуы, мұз түзілу салдарынан сыртқы ерітіндінің концентрациясы өсу себебінен болады. шектен тыс плазмолиз және соның нәтижесінде пайда болатын осмостық стресс жасушаны зақымдайды.
Сонымен мұздатқанда жасушаның құруының себебі, ол ішінде мұз түзіліп оның мембраналары механикалық қиратылуы. Демек, криосақтау әдісінде қолданылатын тәсілдердің міндеті, осы екі факторлардың зиян әсерін төмендету. Жасушалардың тірі қалуы көптеген факторларға байланысты. Олар: генетикалық және морфофизиологиялық ерекшеліктері; суыққа шынықтыруға қабілеті; түрлі криопротекторлардың құрамы мен мөлшері; осы заттар мен судың жасушаға сіңу деңгейі; температураны төмендету жылдамдығы; еріту жағдайлары. Жасушаларды мұздатып сақтау жұмысының этаптары:
- жасушаларды дайындау;
- криопротекторды қосу;
- бағдарламалы мұздату;
- сұйық азотта сақтау;
- тез еріту;
- криопротекторлы кетіру;
- қайтадан өсіру және регенеранттарды алу;
Жасушаларды мұздатуға дайындау.
Өте төмен температура жағдайында жасушаларды, меристемаларды, өркен апекстерін, ұрықты, тозаңды сақтауға болады. бірақ осындай әр түрлі объектілерді криосақтау үшін бірнеше тәсілдер мен жағдайлар қажет.
Осы әдіс жасушалар суспензиясы үшін жете зерттеліп дайындалған. Ірі, вакуольденген жасушаларға қарағанда мұздатуға майда, меристема тәрізді жасушалар төзімді келеді. Құрылымдары күрделі меристемалар, ұрықтар, эмбриоидтарға мұздату кездегі әрбір этапьтың жағдайларын ерекше бақылау қажет.
Жасушалар суспензиясын мұздатуға дайындағанда меристема тәрізді жасушаларды неғұрлым көбейту керек. Оған жету үшін жасушаларды осмотик қосып ұзақ өсіру, жасушалардың бөлінуін барынша синхрондау және жаңа қоректік ортаға жиі көшіріп отыру керек. Сонда жасушалардың көлемі кішірейіп, олардың көбі тірі қалады. Жасушалардың тіршілікке икемділігі кейбір амин қышқылдарды қосып өсіргенде, ішінде қант мөлшері өсу нәтижесінде арта түседі. Жасушалар суспензиясын дайындағанда өте бір маңызды жәйт, оның концентрациясын көтеру, яғни оны қойылту. Мысалы, сәбіз жасушаларының суспензиядағы тығвздығын 2-3 есе арттырғанда, олардың тіршілікке қабілеттілігі едәуір өскен. Мұздатуға дайындау талаптары әр түрлі жасушаларға жеке эксперимент бойынша іріктеліп алынады.