文档介绍：本章主要内容
一、植物细胞全能性
二、愈伤组织的诱导
三、继代培养
四、器官建成
五、体细胞胚胎建成
第一节植物细胞全能性
植物组织培养的理论基础。植物细胞全能性是指植物体细胞或性细胞,在人为控制的条件下具有再生为新个体的潜能。
1937年,荷兰植物学家温特(Went)发现B族维生素和生长素对植物根的生长具有促进作用。
1937—1938年,法国科学家高特里特(Gautheret)和诺比考特(Nobercourt)几乎同时离体培养了胡萝卜组织,并使细胞成功增殖。因此,温特(Went)、高特里特(Gautheret)和诺比考特(Nobercourt)一起成为植物组织培养的奠基人。
1958年,史都华德(Steward)和赖纳特(Reinert)发现胡萝卜的体细胞可以分化成体细胞胚,这成为植物组织培养领域的一个重大突破,也进一步验证了细胞全能性学说
1973年,古谷树里(Furuya)等通过培养人参细胞生产人参皂苷,开创了植物活性物质生产的新途径
胡萝卜再生体系的建立
第二节愈伤组织的诱导
愈伤组织(Callus)原指植物组织受到伤害后表面形成的保护组织。
愈伤组织:在组织培养中,是指在培养基上由外植体长出来的一团活跃生长的薄壁细胞。
用途:愈伤组织可以通过液体悬浮培养产生单细胞,也可以在适当的培养条件下再生出完整的植株。
切取
接种
愈伤组织的形成
试管苗的形成
培养室
移栽
愈伤组织的诱导
外植体的选择
①大小要适宜,不宜太小
②同一植物不同部位的外植体,其细胞的分化能力、分化条件及分化类型有相当大的差别。通常植物胚与幼龄组织器官比老化组织、器官更容易去分化,产生大量的愈伤组织;
③不同物种相同部位的外植体其分化能力可能大不一样。一般以幼嫩的组织或器官为宜。
愈伤组织诱导的条件
一般认为,诱导愈伤组织成败的关键主要在于培养的条件,其中,植物生长调节剂是诱导愈伤组织形成的极为重要的因素。
植物生长调节剂主要包括:生长素,如2,4-D , IAA ,6-BA和NAA , ~10mg/L 范围内;细胞分裂素是激动素、玉米素和6-BA ,~10mg/L
生长素和细胞分裂素的作用
生长素:启动细胞分裂的重要激素,是植物细胞脱分化、形成愈伤组织过程中不可缺少的物质。
细胞分裂素:能够使已脱分化的细胞,或细胞团保持持续有丝分裂
生长素和细胞分裂素对保持愈伤组织的快速生长是必要的,特别是两者结合使用时,能更强烈地刺激愈伤组织的形成。
愈伤组织诱导过程
起动期又称为诱导期,是愈伤组织形成的起点。这时在外观上虽然未见明显变化,但实际上细胞内一些大分子代谢动态已发生明显的改变,细胞正积极为下一步分裂进行准备。
分裂期外植体切口边缘开始膨大,外层细胞通过一分为二的方式进行分裂,从而形成一团具有分生组织状态细胞的过程。这时组织细胞代谢十分活跃,发生了一系列生理生化及形态的变化。
形成期是指外植体的细胞经过诱导、分裂形成了具有无序结构的愈伤组织时期。这个时期特征是细胞大小不再发生变化,愈伤组织表层的分裂逐渐减慢和停止,接着内部组织细胞开始分裂,细胞数目进一步增加。