文档介绍：第四章
体细胞胚胎发生
引言
体细胞胚(somatic embryo)或胚状体(embryoid):指的是在植物组织培养中起源于一个非合子细胞、经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚状结构。
定义表明:
它不同于合子胚,因为它不是***细胞融合的产物;
它不同于孤雌胚或孤雄胚,因为它不是无融合生殖的产物;
它不同于组织培养中通过器官发生途径形成的茎芽和根,因为它的形成经历与合子胚相似的发育过程,而且成熟的胚状体是一个双极性结构。
体细胞胚胎发生的例证
胡萝卜
石龙芮
博落回
柑橘属植物
注:现在已知有很多种植物的各种不同的外植体,在离体培养中都表现了体细胞胚胎发生的能力。包括二倍体组织如茎段、子叶、茎尖、叶柄、贮藏根的韧皮部和木质部等,三倍体的胚乳和单倍体的小孢子。可见物种、外植体性质以及倍数性等的差异都不限制胚状体发生。
体细胞胚胎发生的方式
直接发生:从培养中的器官、组织、细胞或原生质体直接分化成胚,中间不经过愈伤组织阶段。
间接发生:外植体先愈伤化,然后由愈伤组织细胞分化成胚,这种方式最为常见。且胚状体的形成分两个阶段完成:(1)胚胎发生从(EC)的形成;(2)胚状体的发育。
植物体细胞胚胎发生的极性和生理隔离
体细胞胚胎具有两个明显的特点:
一是双极性(double polarity);
二是与母体组织或外植体的维管束系统无直接的联系,处于较为孤立的状态,即存在生理隔离(physiological isolation)。
体细胞发生的生理隔离
在多种植物中观察到,早期的胚性细胞与周围细胞还存在胞间连丝,但随着胚性细胞的发育,细胞壁加厚,胞间连丝消失或被堵塞。
从大量体胚发生观察结果看,生理隔离是普遍存在的,有利于胚胎发生潜力的表达。由此认为生理隔离是体细胞胚胎发生的先决条件。
影响体细胞胚胎发生的因子
生长调节物质
在离体条件下体细胞胚的发育包括两个步骤:
愈伤组织的建立和增殖需要含生长素的培养基,诱导出胚性细胞团.
把胚性细胞团转移到生长素含量很低或完全没有生长素的培养基(成胚培养基)上,就能发育为成熟的胚.
氮源
氨态氮、硝态氮
其他因子
钾、溶解氧、活性炭、乙醇、
体细胞胚的成熟过程
体细胞胚常常能在原来的培养基上成熟和萌发.
在不经冷处理就不能萌发的物种中,幼龄或成熟的胚可能必须先经历一段低温之后才能正常地长成小植株.
在柑橘属植物体细胞胚萌发期间,需要使用GA3以促进根和茎的发育.
体细胞胚与合子胚的比较
(1)植物的合子胚是由双受精形成的,由合子发育成的成熟种子不仅有胚乳,还有保护性的种皮。离体培养诱导体细胞胚,没有经过受精作用,也没有胚乳和种皮。
(2)极性和生殖隔离,两者有相似之处。
(3)两种胚的发育程序大体上是相似的。