第二章_植物组织培养基本原理V2.0.ppt

第一节 植物细胞全能性和细胞分化第二节 离体条件下植物器官发生第三节 植物体细胞胚胎发生第四节 影响植物离体形态发生的因素 第一节 植物细胞全能性和细胞分化 定义：1902年由Haberlandt提出，即植物体细胞具有全部的遗传信息，在适当的条件下，具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株的能力。 细胞按照分裂能力分为三类: 第一类是始终保持分裂能力,如茎尖、根尖及形成层细胞； 第二类是永久失去分裂能力的终端分化细胞，如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞； 第三类是在通常情况下不分裂，但在受到外界刺激后可重新启动分裂的细胞。如表皮细胞及各种薄壁细胞。 一个植物细胞向分生状态回复过程所能进行的程度，取决于它在自然部位上所处位置和生理状态。 1、定义： 分化（differentiation）：是指植物体各个部分出现异质性的现象，体现在细胞分化、组织分化、器官分化三个水平上。 细胞分化：指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在的发育方式改变的过程。是基因选择性活化或阻遏的结果。 三、细胞脱分化 1、脱分化（Dedifferentiation）：也称去分化，指离体条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或愈伤组织或不分化细胞的过程。 如叶柄基部的薄壁细胞成为离层细胞；伤害导致局部细胞形成愈伤组织。 （1）损伤。切割损伤的刺激，促使细胞增殖。 （2）在诱导愈伤组织时常加入生长素类，但同时配合细胞分裂素的效果可能更好。 （3）弱光或黑暗条件有利于脱分化中的细胞分裂。 （4）细胞位置。外植体本身的各类细胞可能对培养条件的刺激有不同的敏感性。 （5）外植体的生理状态。不同生理年龄和不同季节都会有不同的培养反应。 （6）植物种类的差异。 一般双子叶植物比单子叶植物及裸子植物容易。 四、细胞再分化（redifferentiation） 1、概念 ：指离体培养的植物细胞和组织可以由脱分化状态重新进行分化，形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株。 胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异 （1） 胚性愈伤组织，通常较小，近圆形，具有较大的核和核仁，并高度染色，胞质浓厚。典型的胚性愈伤组织外表呈松脆颗粒状。 （2）胚性细胞DNA、RNA以及蛋白质的合成更活跃，淀粉、可溶性糖含量增加，内源多胺含量升高，同工酶和内源激素合成变化明显。 第一节 植物细胞全能性和细胞分化第二节 离体条件下植物器官发生第三节 植物体细胞胚胎发生第四节 影响植物离体形态发生的因素 第二节 离体条件下植物器官发生 一、器官发生再生植株的方式： A 先形成芽，芽的基部后产生后根； B 先形成根，根上再出芽； C 愈伤组织的不同部位形成芽和根，然后形成微管束组织把两者结合起来。 第一节 植物细胞全能性和细胞分化第二节 离体条件下植物器官发生第三节 植物体细胞胚胎发生第四节 影响植物离体形态发生的因素 第三节 植物体细胞胚胎发生 一、什么是植物体细胞胚胎发生？ 定义：植物离体培养的细胞、组织、器官产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似合子胚胎发生和发育过程，这种现象称为植物体细胞胚胎发生，形成的类似胚的结构称为体细胞胚或胚状体。 1、发生过程： 一般分为5个阶段：胚性愈伤组织诱导、体细胞胚胎诱导、体细胞胚胎早期分化发育、体细胞胚胎成熟、体细胞胚胎萌发和成苗。 第一节 植物细胞全能性和细胞分化第二节 离体条件下植物器官发生第三节 植物体细胞胚胎发生第四节 影响植物离体形态发生的因素 第四节 影响植物离体形态发生的因素 一、植物种类和基因型 1、植物种类不同难易程度不同；被子植物比裸子植物容易。 2、同一物种不同基因型间存在较大差别。 二、培养材料的生理状态 1、发育年龄：一般幼态比老态组织形态发生能力高； 2、培养器官或组织类型：细胞分裂旺盛的器官较好； 3、培养时间和细胞倍性：一般取处于旺盛生长期的愈伤来诱导器官形成。 三、培养基 1、营养成分 一般认为，培养基中的铵态氮和K+有利于胚状体形成，提高无机磷的含量可促进器官发生。 茎尖培养的起始培养基和芽增殖的培养基往往是不同。 碳水化合物种类及浓度对胚状体发育有重要作用。缺糖或低糖无法形成胚状体。 3. 植物激素及生长调节剂 （1）生长素：促进外植体生长、生根，并与细胞分裂素共同诱导不定芽分化及侧芽萌发与生长。2，4 – D诱导体细胞胚胎发生。 （2）细胞分裂素：促进分化和芽形成，抑制根发育及衰老。 （3）赤霉素：GA3促进茎的伸长，打破休眠，对芽的诱导和形成有促进作用。 （4）乙烯：对芽的诱导和形成有促进或抑制作用 （5）脱