文档介绍：第一节体细胞胚的概念及其发生途径
第二节人工种子
第五章植物体细胞胚胎发生
第一节体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚(somatic embryo)又叫胚状体,是指离体培养条件下没有经过受精过程而形成的胚胎类似物。
胚的发育图
一、体细胞胚的概念
(A) 伸长期合子;(B) 合子经过第一次分裂, 产生1 个顶细胞(绿色)和一个基细胞(粉红色);(C) 四分体胚: 顶细胞经历2 次纵向分裂,产生含有4 个细胞的胚体和2 个细胞的胚柄;(D) 16 细胞球形胚: 8 细胞胚的所有细胞经过1 次平周分裂, 产生包含8 个细胞的表皮原和8 个细胞的内部组织;(E) 早期心形胚;(F) 心形胚: 子叶和胚根原基已经出现;(G) 成熟胚胎。
1: 顶细胞; 2 : 基细胞; 3: 胚根原细胞, 形成未来的ROC 和根冠中央区; RM: 根尖生长点; SM: 茎尖生长点
双子叶植物的胚胎发育过程
花粉培养
单细胞悬浮培养
原生质体培养
组织器官培养
体细胞胚
花粉胚
非合子胚
非合子细胞
合子胚
无融合生殖胚
**大量研究表明,大多数植物组织培养,单细胞悬浮培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚胎发生或花粉胚胎发生(pollen embryogenesis)
**前者为二倍体的体细胞产生的胚状结构
**后者是由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的体细胞胚,通常称花粉胚(pollen embryos),可发育成单倍体植株。
体细胞胚的产生
**体细胞胚或花粉胚都是指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胚状结构,包括以下几点含义:
1、体细胞胚是组织培养的产物,区别于无融合生殖的胚,只限于在组织培养范围使用;
2、体细胞胚起源于非合子细胞,区别于合子胚;
3、体细胞胚的形成经历胚胎发育过程,区别于组织培养的器官发生中芽与根的分化。
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相比具有明显的特点:
1、具有两极性
2、存在生理隔离
3、遗传性相对稳定
4、重演受精卵形态发生的特性
二、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳为两类:直接途径和间接途径。
**直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发育而成
**间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也从已形成的体胚的一组细胞中发育而成,如香雪兰(Freesia refracta)花序外植体经直接体细胞胚胎发生途径形成再生植株。
**外植体形态学极性决定体细胞胚胎发生,所有体细胞胚都出现在花序轴切段的原形态学下端。
1 直接途径
直接发生体胚的来源细胞可以是外植体表皮、亚表皮、幼胚、悬浮培养的细胞和原生质体。
一般认为直接方式发生体胚是由原先就存在于外植体中的胚性细胞――预胚胎决定细胞(PEDCs)培养后直接进入胚胎发生而形成体胚,如柑桔属的珠心组织(在体内或离体情况)通过预胚胎决定细胞直接进行体胚发生的最好例子.
2 间接途径
间接体细胞胚胎发生中,外植体已分化的细胞先脱分化,并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定细胞(IEDCs),进而形成体细胞胚。