S-a constatat că protoplaştii izolaţi enzimatic sunt capabili să fuzioneze spontan, dar cu o frecvenţă relativ mică (8% la Datura innoxia şi 11 % la Lilium longiflorum), deoarece sunt încărcaţi cu sarcină electrică negativă. 

        Keller şi Melchers (1973) au elaborat prima metodă eficientă de inducere a fuzionării protoplaştilor prin neutralizarea sarcinilor electrice, folosind ioni de Ca++ şi K+ cu sarcină electrică pozitivă (CaCl2, KH2PO4), la temperatura de 37 0C şi pH alcalin (9,5-10,5). Ulterior, s-a elaborat metoda de fuzionare prin tatament cu polietilenglicol ( indicatorul cel mai eficient), aplicat în concentraţie de 25-40 %. Însă, acesta prezintă o oarecare toxicitate care poate atinge 50% din protoplaşti, ducând în unele cazuri la formarea de celule multinucleate, prin fuziuni ale mai multor protoplaşti.

        Zimmermann (1981) a elaborat o metodă modernă în care fuziunea protoplaştilor este indusă într-un câmp electric alternativ discontinuu, aceasta realizându-se într-un procent de 80 -100%, cu o eficienţă mult mai mare decât prin tratamentul cu polietilenglicon, deoarece nu afectează viabilitatea protoplaştilor. 

       Prin fuzionarea protoplaştilor de la diferite specii este posibilă manipularea informaţiei genetice şi hibridarea celulară interspecifică, cu  rol deosebit în lucrările de ameliorare, oferind numeroase posibilităţi de combinări genomice pentru a crea forme cu totul noi. Se obţin celule hibride, interspecifice sau intergenerice, cu o nouă zestre ereditară şi cu caracteristici noi. 

         În urma fuzionării protoplştilor se formează produşi de fuziune homocariotici (în cadrul celulelor ce aparţin aceleiaşi specii) şi heterocariotici (în cazul fuzionării celulelor ce aparţin la două specii diferite). 

 

        

 Hibridarea somatică între două specii diferite constă din următoarele faze: 

-preluarea materialului iniţial folosind ţesuturi de meristem foliar;

-izolarea celulelor prin tratamente enzimatice;

-obţinerea de protoplaşti şi fuzionarea lor până la realizarea heterocarionului;

-începerea diviziunilor mitotice;

-formarea calusului; 

-obţinerea plantelor prin culturi de calus selecţionat;

-regenerarea plantelor întregi transplantate la sol.

 

       În unele cazuri, în urma hibridării celulare nu se obțin plante, ci doar linii celulare hibride. Binding şi Nehls (1978) au obţinut astfel de linii celulare hibride între speciile Vicia faba x Pethunia hybrida din care a generat un calus, fără a evolua în formarea de plante întregi. 

        Între reproducerea sexuată la plantele superioare şi fuzionarea protoplaştilor există diferenţe esenţiale. În cadrul reproducerii sexuate, informaţiile citoplasmatice sunt transmise în general numai de planta mamă şi nu există surse de variabilitate citoplasmatică. De asemenei, nu apar recombinări între diferite tipuri de formaţiuni cloroplastice sau mitocondriale. 

 

3.  Ţîrdea, Gh., 1966 - Genetica şi ameliorarea plantelor, Lito, USAMV, Iaşi 

 

Ing. Lucian Ciprian MELUŢ