植物组织培养(全)
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第一章 植物组织培养的基础知识
组织培养的概念
植物组织培养是指将植物的离体器官(如根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(如花药、胚珠、形成层、皮层、胚乳等)、细胞(如体细胞、生殖细胞花粉等)以及去除细胞壁的原生质体,甚至幼小的植株,放在无菌条件下,在人工控制的环境条件下,培养在培养基上对其进行克隆,使其生长、分化并成长为完整植株的过程。
可称为离体培养或试管培养。
组织培养的生理依据
1.细胞全能性学说
植物体的每一个细胞都携带有一套完整的基因组,并具有发育成为完整植株的潜在能力。
全能性只是一种可能性。要把这种可能性变为现实性必须满足两个条件:
一是要把这些细胞从植物体其余部分的抑制性影响下解脱出来,也就是说必须使部分细胞处于离体的条件下。
二是要给予它们适当的刺激,即给予它们一定的营养物质,并使它们受到一定的激素的作用。
全能性体现的两个过程
一个已分化的细胞要表现它的全能性,必须经历两个过程,即首先要经历脱分化过程,然后再经历再分化过程。
再分化的过程有两种方式:
一是器官发生方式 二是胚胎发生方式
2.激素(植物生长调节剂)调控
植物生长调节剂是培养基中的关键性物质,用量极少,但起着十分重要明显而调控作用。
植物生长调节剂包括生长素、细胞分裂素及赤霉素等多种,它们在植物组织培养中具有不同的作用。
(1)生长素
用于诱导愈伤组织的形成,体细胞胚的产生以及试管苗的生根,更重要的是配合一定比例的细胞分裂素诱导腋芽和不定芽的产生。
常用的生长素:2,4—二氯苯氧乙酸(2,4-D)、萘乙酸 (NAA)、吲哚乙酸(IAA)和吲哚丁酸(IBA)等。
作用强弱顺序:2,4-D>NAA>IBA>IAA。
(2)细胞分裂素
促进细胞分裂与分化,延迟组织衰老,增强蛋白质合成,促进侧芽生长及显著改变其他激素作用的特点。
常见的细胞分裂素有:2—异戊烯腺嘌呤(2-iP)、玉米素(ZT)、6—苄基氨基腺嘌呤(6-BA)、激动素(KT)、苯基噻二唑基脲(TDZ) 。
作用强弱顺序: TDZ > 2—ip>ZT>6—BA>KT。
(3) 赤霉素
在植物组织培养中应用的仅有GA3一种,它是一种天然产物,能促进已分化芽的伸长生长。
其他植物生长调节剂:
如脱落酸(ABA)、乙烯利(CEDP)等在植物组织培养中也有一定的应用。
生长素/细胞分裂素的比值: 大时有利于根的形成,这时生长素起主导作用;比值小时,则促进芽的形成,这时细胞分裂素起主导作用。
外植体→(脱分化)→愈伤组织→(再分化)→器官或胚胎→完整植株
组织培


