植物細胞工程課件第二章細胞全能性及其生長調控(編輯修改稿)
2025-03-20 10:16 本頁面
【文章內容簡介】 組織器官進而再生植株 ， 如莖尖 、 根尖分生組織培養(yǎng) 。 ?這種不經(jīng)過愈傷組織直接發(fā)生器官的途徑在以品種繁殖為目的的離體培養(yǎng)中具有重要的實踐意義 。 不經(jīng)過愈傷組織的器官發(fā)生 外植體的類型 母體植物的遺傳基礎 起始材料對器官分化的影響 ? 總體上說 ， 被子植物比裸子植物容易培養(yǎng) ， 在被子植物中又以茄科 、 秋海棠科 、 景天科 、 苦苣苔科以及十字花科植物培養(yǎng)成功的報道最多 。 通常情況下 ， 自然繁殖以無性繁殖為主的植物在培養(yǎng)條件下也有較強的器官分化的能力 。 ? 基因型對于培養(yǎng)反應的差異 ， 器官分化能力的差異大于愈傷組織誘導的差異 。 ? 同種植物不同品種 （ 基因型 ） 的培養(yǎng)效果具有較大差異已是不爭的事實 。 ? 外植體對誘導反應及其再生能力的影響體還現(xiàn)在生理狀態(tài)上 。 ?一 、 二年生無性繁殖植物的取材則可塑性較大 ， 但仍以自然繁殖器官為外植體更易成功 。 ?對于多年生植物而言 ， 以幼嫩組織為材料無論是誘導還是分化均較容易 。 ?來源于生長活躍或生長潛力大的組織 、 器官的細胞更有利于培養(yǎng) 。 激素對器官發(fā)生的影響 ?離體培養(yǎng)下的器官分化在大多數(shù)情況下是通過外源提供適宜的植物激素而實現(xiàn)的 。 在眾多的植物激素中 ， 生長素與細胞分裂素是 2類主要的植物激素 ，在離體器官分化調控中占有主導地位 。 ?GA3, PSK在器官分化中也具有一定調控作用 。 （引自 Pierik, 1987） ?生長素 /細胞分裂素高 有利于根分化 ?生長素 /細胞分裂素低 有利于芽分化 ?生長素與細胞分裂素必須協(xié)調使用才能再生正常個體 ?光照是離體培養(yǎng)中比較復雜的調節(jié)因子，光照時間、強度以及光質隊器官分化均有影響。 光照對器官分化的影響 ?連續(xù)的光照有利于培養(yǎng)細胞維管組織的形成，而一定的晝夜光照周期則有利于極性建立和形態(tài)發(fā)生。 ?培養(yǎng)條件下 ， 光照的作用更大程度上是調節(jié)細胞的分化狀態(tài) ， 而不是合成光合產(chǎn)物 。 ?光照對器官發(fā)生的調節(jié)可能與調節(jié)培養(yǎng)物的內源激素平衡有關 ， 光照還可能影響生長素的信號轉導系統(tǒng) ， 調整生長素的極性運輸 ， 從而引起器官分化 。 ?光質對器官分化的影響可能與光受體精確調節(jié)系統(tǒng)有關 。 體細胞胚胎發(fā)生 ?離體培養(yǎng)下沒有經(jīng)過受精過程 ， 但經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程所形成的胚的類似物 （ 不管培養(yǎng)的細胞是體細胞還是生殖細胞 ） ， 統(tǒng)稱為體細胞胚或胚狀體 。 ?這一定義有以下幾方面的界定： ?其一 ， 體細胞胚是離體培養(yǎng)的產(chǎn)物 ， 只限于離體培養(yǎng)范圍使用 ， 以區(qū)別于無融合生殖胚； ?其二 ， 體細胞胚起源于非合子細胞 ， 以區(qū)別于合子胚； ?其三 ， 體細胞經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程 ， 以區(qū)別與離體培中器官發(fā)生形成個體的途徑 。 體細胞胚胎發(fā)生 直接途徑 間接途徑 一 . 體細胞胚的形成 體細胞胚從外植體上直接發(fā)生 2. 胚胎發(fā)育階段 （引自 Chen等 ,1999） 經(jīng)過愈傷組織的體細胞胚形成 經(jīng)過懸浮細胞的體細胞胚形成 間接發(fā)生 誘導愈傷組織形成 愈傷組織胚性化 球性胚形成 子葉胚期 （引自 Lin等， 2022） 體細胞胚發(fā)育的細胞學特點 體細胞胚的結構特點 二 . 體細胞胚的發(fā)育與結構特點 類似于植物合子胚的發(fā)育 早期原胚發(fā)生 胚胎細胞發(fā)生 球形胚形成 完整胚結構形成 （引自 Figueroa等， 2022） 結 構 特 點 ?與器官發(fā)生形成個體的途徑相比 ， 體細胞胚發(fā)育再生植株有兩個明顯的特點： ?一是體細胞胚具有雙極性 （ doulble polarity） ； ?二是體細胞胚形成后與母體的維管束系統(tǒng)連系較少 ， 即 出 現(xiàn) 所 謂 的 生 理 隔 離（ physiological isolation） 現(xiàn)象 。 ?與合子胚比較： ?合子胚在胚胎發(fā)育完全進入子葉期胚以后 ， 經(jīng)過一系列的物質積累和
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