Биотехнология – наука о методах и технологиях производства различных веществ и продуктов с использованием природных биологических объектов, таких как микроорганизмы, растительные и животные клетки, их части – клеточные мембраны, рибосомы, митохондрии, хлоропласты и др., а также физиолого-биохимические процессы живых организмов. В мире это сравнительно новое направление, однако учёные нашей страны стремительно накапливают знания, вводят подобный метод в современные экспериментальные исследования, в производство.
С развитием биотехнологии связывают решение глобальных задач человечества, таких как производство продовольствия, энергии, переработка минеральных ресурсов, улучшение состояния здравоохранения и качества окружающей среды. Корни биотехнологии уходят в далёкое прошлое и связаны с различными способами приготовления пищи, такими как хлебопечение, виноделие, известными человеку ещё с древности. В XX веке происходило бурное развитие молекулярной биологии и генетики с применением достижений химии и физики. Важнейшим направлением исследований явилась разработка методов культивирования клеток растений и животных. И если ещё совсем недавно для промышленных целей выращивали только бактерии и грибы, то сейчас появилась возможность размножать клетки для производства биомассы, управлять их развитием.
Новые научно-технические подходы воплотились в разработку биотехнологических методов, позволяющих манипулировать непосредственно генами, создавать новые продукты, изменять свойства уже существующих организмов. В современном мире биотехнология широко используется в таких процессах, как обеспечение безотходности, экологической чистоты, низкой энергоёмкости, а также возможности размножения растений на протяжении всего года. Уникальность этого метода заключается в способности любых растительных клеток давать начало для развития нового целого организма.
Применяя такой метод в растениеводстве, можно создавать высокоурожайные, устойчивые к неблагоприятным условиям среды, к вредителям и болезням сорта сельскохозяйственных, плодовых и лекарственных культур, разрабатывать пути защиты полезных растений. Например, учёными-ботаниками нашей страны изучалась возможность выращивания семян хлопчатника методом культуры изолированных тканей. Процесс заключался в нескольких последовательных операциях.
- После очистки семян от линта концентрированной серной кислотой, тщательного промывания дистиллированной водой, начиналось проращивание в чашках Петри в стерилизованной питательной среде.
- Через 48 часов проростки хлопчатника освобождали от кожуры и ещё раз обеззараживали, промывали и помещали в стерилизованные пробирки, где зародыши первые двое суток находились в тёмной комнате.
- Затем образцы перемещали на свет и держали при температуре +27оС при влажности воздуха 70 процентов.
- Далее проводилось черенкование для удаления участков корневой системы, которые оказались поражены вредными микроорганизмами с добавлением стимулятора корнеобразования.
Целью эксперимента было получить чистую культуру.
В дальнейшем, выделив биологически чистую культуру хлопчатника и подключив инструменты молекулярной биологии и генной инженерии, можно получать сорта хлопчатника с заданными признаками, как по качеству волокна, так и по урожайности, маловосприимчивые к болезням и вредителям растений, солевыносливые и засухоустойчивые.
