植物组织培养的基本原理6学时.ppt

第二节离体条件下植物器官发生植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团（愈伤组织）分化形成根、芽、茎等器官的过程。不定根、不定芽是指在一些非正常发生部位形成的根或芽，离体培养中通常是指从愈伤组织上发生的根或芽。010203先形成芽，芽的基部后产生后根；先形成根，根上再出芽；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.器官发生再生植株的方式：器官发生的过程：分为两种：经过愈伤组织的器官发生不经过愈伤组织的器官发生01愈伤组织形成02生长中心形成03器官原基及器官形成经过愈伤组织的器官发生过程有两种情况：1外植体直接发生芽2茎尖培养中芽形成3不经过愈伤组织的器官发生过程定义：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。体细胞胚胎发生具有普遍性，目前已在200多种被子植物上观察到体胚发生过程。什么是植物体细胞胚胎发生？第三节植物体细胞胚胎发生合子胚的发生过程体细胞胚胎发生与合子胚发生阶段类似，但体胚形成由体细胞（或小孢子等性细胞）形成。3124合子－原胚－球形胚－心型胚－鱼雷胚－子叶胚单子叶植物胚胎发生：合子－原胚－球形胚－盾型胚－子叶胚双子叶植物胚胎发生：合子胚与体胚比较合子心型胚正在萌发的体胚030201一般分为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。双子叶植物：体胚经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷胚到子叶胚等阶段。单子叶植物：与双子叶植物诱导发生过程类似，只是在形态上无鱼雷形胚等阶段，成熟体胚上有盾片、胚芽鞘和胚根等结构。发生过程：二、体细胞胚胎发生过程 挪威云杉体细胞胚胎发生及体胚生长状态针叶松体细胞胚及体胚萌发生长胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异胚性愈伤组织，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。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。如胡萝卜胚性愈伤组织淀粉含量高出非胚性愈伤组织的15~40倍。第三章植物组织培养的基本原理（2学时）植物细胞的全能性脱分化与再分化愈伤组织和胚状体植物生长调节剂的应用第一节植物细胞全能性和细胞分化植物组织培养的核心理论： 植物细胞全能性理论（Haberlandt,1902）。一、植物细胞的全能性（Totipotency）定义：1902年由Haberlandt提出，即：植物体的每一个具有完整细胞核的活细胞，都具有该植物所特有的全部遗传信息，在适当的条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。20世纪80年代，每一个植物细胞具有该植物的全部遗传信息，在适当条件下可表达出该细胞的所有遗传信息，分化出植物有机体所有不同类型细胞，形成不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。从一个细胞发育成一个植株动植细胞全能性的表现程度存在明显的差异。03细胞全能性并不意味着任何细胞均可以直接产生植物；02细胞全能性的相对性:01始终保持分裂能力。如茎尖、根尖及形成层细胞；01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；02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。03细胞按照分裂能力分为三类:根据细胞类型不同从强到弱:营养生长中心形成层薄壁细胞厚壁细胞（木质化细胞）特化细胞（筛管、导管细胞）根据细胞所处的组织不同从强到弱：顶端分生组织居间分生组织侧生分生组织薄壁组织（基本组织）厚角组织辅导组织厚壁组织细胞全能性脱分化个体再生再分化细胞分裂细胞全能性的实现是通过细胞脱分化和再分化实现的。在大多数情况下，脱分化是细胞全能性表达的前提，再分化是细胞全能性表达的最终体现。脱分化与再分化12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。3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。脱分化诱导期间会导致细胞膜透性改变，细胞核增大，内质网范围扩大，多核糖体形成，过氧化物酶增加，蛋白质和酚类物质合成活跃等。但目前对于脱分化的机理尚未完全阐明。01脱分化的机理02细胞再分化（rediffer