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1、关于植物组织培养的基本原理第1页，讲稿共43张，创作于星期二细胞全能性概述细胞全能性概述细胞脱分化细胞脱分化细胞再分化细胞再分化第一节第一节 植物细胞全能性和细胞分化植物细胞全能性和细胞分化第2页，讲稿共43张，创作于星期二 植物细胞的全能性：植物细胞的全能性：1902年由年由Haberlandt提出，提出，植物体植物体细胞细胞在适当的条件下，在适当的条件下，具有不断分裂和繁殖、发育成具有不断分裂和繁殖、发育成完整植株完整植株的能力。的能力。（细胞核）（细胞核）20世纪世纪80年代，年代，每一个植物每一个植物细胞细胞具有该植物的具有该植物的全部遗传信息全部遗传信息，在适当条件下可在适当条件下可
2、表达表达出该细胞的出该细胞的所有遗传信息所有遗传信息，分化分化出植物有机体所有不同类型细胞，出植物有机体所有不同类型细胞，形成形成不同类型的器官甚至胚状体，不同类型的器官甚至胚状体，直至形成完整再生植株。直至形成完整再生植株。一、植物细胞的全能性（一、植物细胞的全能性（Totipotency）第3页，讲稿共43张，创作于星期二从从一一个个细细胞胞发发育育成成一一个个植植株株继代继代鱼雷鱼雷球形球形心形心形第4页，讲稿共43张，创作于星期二植物细胞全能性的证明植物细胞全能性的证明 1958年，美国斯图尔德（年，美国斯图尔德（Steward）等人，）等人，用胡萝卜用胡萝卜根韧皮部根韧皮部的的细胞细
3、胞进行培养，得到了完整植株，进行培养，得到了完整植株，并且这一植株能够开花结实，并且这一植株能够开花结实，首次证实首次证实细胞全能性；细胞全能性；1964年印度年印度Guha和和Maheshwari成功地在毛叶曼陀罗花药培养中，成功地在毛叶曼陀罗花药培养中，由由花粉花粉诱导得到诱导得到单倍体植株单倍体植株。第5页，讲稿共43张，创作于星期二细胞全能性的细胞全能性的相对性相对性 细胞全能性并不意味着细胞全能性并不意味着任何细胞任何细胞均可以直接产生植物均可以直接产生植物;植物植物细胞全能性的表现程度存在明显的差异。细胞全能性的表现程度存在明显的差异。细胞按照分裂能力分为细胞按照分裂能力分为3类类
4、第一类：第一类：始终保持分裂能力始终保持分裂能力，如茎尖、根尖分生组织及形成层细胞；，如茎尖、根尖分生组织及形成层细胞；第二类：第二类：永久失去分裂能力永久失去分裂能力的终端分化细胞，的终端分化细胞，如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞；如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞；第三类：在通常情况下不分裂，第三类：在通常情况下不分裂，但在但在受到外界刺激受到外界刺激后可后可重新启动分裂重新启动分裂的细胞，的细胞，如表皮细胞及各种薄壁细胞。如表皮细胞及各种薄壁细胞。第6页，讲稿共43张，创作于星期二一个植物细胞向一个植物细胞向分生状态回复分生状态回复过程所能进行的程度，过程所能进行的程度，取决于它在
5、自然部位上所处取决于它在自然部位上所处位置位置和和生理状态生理状态。营养生长中心营养生长中心 形成层形成层 薄壁细胞薄壁细胞 厚壁细胞（木质化细胞）厚壁细胞（木质化细胞）特化细胞（筛管、导管细胞）特化细胞（筛管、导管细胞）第7页，讲稿共43张，创作于星期二细胞全能性细胞全能性脱分化脱分化个体再生个体再生再分化再分化细胞分裂细胞分裂细胞全能性的表达细胞全能性的表达是通过细胞脱分化是通过细胞脱分化（dedifferentiation）和再分化和再分化（redifferentiation）实现的，实现的，在大多数情况下，在大多数情况下，脱分化脱分化是细胞全能性表达的是细胞全能性表达的前提前提，再分化
6、再分化是细胞全能性表达的是细胞全能性表达的最终体现最终体现。第8页，讲稿共43张，创作于星期二二、植物细胞分化二、植物细胞分化1.定义定义 分化分化（differentiation）植物体各个部分出现植物体各个部分出现异质性异质性的现象，的现象，体现在体现在细胞细胞分化、分化、组织组织分化、分化、器官器官分化三个水平上。分化三个水平上。细胞分化细胞分化 导致细胞形成导致细胞形成不同结构不同结构，引起功能改变或潜在的发育方式改变的过程。，引起功能改变或潜在的发育方式改变的过程。是是基因基因选择性活化或阻遏的结果。选择性活化或阻遏的结果。细胞分化细胞分化是组织分化和器官分化的是组织分化和器官分化的
7、基础基础，是离体培养再分化和植株再生得以实现的基础。是离体培养再分化和植株再生得以实现的基础。第9页，讲稿共43张，创作于星期二2.植物植物细胞分化的某些规律和机理细胞分化的某些规律和机理（1）细胞分化分为）细胞分化分为形态结构形态结构分化和分化和生理生化生理生化分化两类，分化两类，生理生化分化在形态结构分化之前。生理生化分化在形态结构分化之前。（2）植物中植物中细胞发育的途径一旦被细胞发育的途径一旦被“决定决定”（determination），），通常不易改变通常不易改变。而而离体培养离体培养可以通过脱分化而可以通过脱分化而丧失丧失这种这种“决定决定”。（3）分化与）分化与极性极性（Pola
8、rity）关系密切。）关系密切。第10页，讲稿共43张，创作于星期二（4）细胞细胞分裂分裂对细胞分化具有重要作用。对细胞分化具有重要作用。特定环境特定环境条件下进行的细胞条件下进行的细胞分裂分裂可以导致可以导致特定特定的细胞的细胞分化分化，由由不均等分裂不均等分裂形成的分化细胞说明了形成的分化细胞说明了细胞质细胞质在细胞分化中的作用。在细胞分化中的作用。（5）植物）植物生长调节剂生长调节剂有明显调节作用。有明显调节作用。如生长素类与细胞分裂素类比值，如生长素类与细胞分裂素类比值，高，促进生根；高，促进生根；低，促进长芽。低，促进长芽。（6）染色体染色体和和DNA的变化对细胞分化影响比较大。的变
9、化对细胞分化影响比较大。如核内多倍体的形成。如核内多倍体的形成。细胞不分裂细胞不分裂，只有遗传物质复制所导致的，只有遗传物质复制所导致的染色体组倍性增加染色体组倍性增加的现象。的现象。第11页，讲稿共43张，创作于星期二1.脱分化脱分化（Dedifferentiation）也称去分化，也称去分化，指离体条件下生长的细胞、组织或器官指离体条件下生长的细胞、组织或器官 经过细胞经过细胞分裂分裂或或不分裂不分裂逐渐失去原来的结构和功能而逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态恢复分生状态，形成无组织结构的细胞团或形成无组织结构的细胞团或愈伤组织愈伤组织或或不分化不分化细胞的过程。细胞的过程。2.脱分化
10、的机理脱分化的机理 脱分化诱导期间会导致细胞脱分化诱导期间会导致细胞膜透性膜透性改变，细胞改变，细胞核核增大，增大，内质网内质网范围扩大，范围扩大，多核糖体多核糖体形成，形成，过氧化物酶过氧化物酶增加，增加，蛋白质和酚类蛋白质和酚类物质合成活跃等。物质合成活跃等。但目前对于脱分化的机理但目前对于脱分化的机理尚未完全阐明尚未完全阐明。三、细胞脱分化三、细胞脱分化第12页，讲稿共43张，创作于星期二3.影响脱分化的主要因素影响脱分化的主要因素（1）损伤损伤。切割损伤的刺激，促使细胞增殖。切割损伤的刺激，促使细胞增殖。（2）在诱导）在诱导愈伤组织愈伤组织时常加入时常加入生长素类生长素类，但同时配合但
11、同时配合细胞分裂素细胞分裂素的效果可能更好。的效果可能更好。（3）弱光弱光或或黑暗条件黑暗条件有利于脱分化中的有利于脱分化中的细胞分裂细胞分裂。（4）细胞位置。）细胞位置。外植体本身的外植体本身的各类细胞各类细胞可能对培养条件的刺激有不同的可能对培养条件的刺激有不同的敏感性敏感性。（5）外植体的生理状态。）外植体的生理状态。不同不同生理年龄生理年龄和不同和不同季节季节都会有不同的培养反应。都会有不同的培养反应。（6）植物种类的差异。）植物种类的差异。一般一般双子叶双子叶植物比单子叶植物及裸子植物植物比单子叶植物及裸子植物容易容易。第13页，讲稿共43张，创作于星期二.愈伤组织愈伤组织的形成的形
12、成 在细胞脱分化过程中，大多数情况下形成愈伤组织。在细胞脱分化过程中，大多数情况下形成愈伤组织。愈伤组织的细胞往往是愈伤组织的细胞往往是异质性异质性的，的，无明显极性无明显极性，其形成过程可分为诱导期、分裂期和分化期。其形成过程可分为诱导期、分裂期和分化期。四、愈伤组织四、愈伤组织（callus）形成形成黄瓜子房组织经脱分化形成黄瓜子房组织经脱分化形成胚性愈伤组织胚性愈伤组织第14页，讲稿共43张，创作于星期二愈伤组织形成过程愈伤组织形成过程诱导期诱导期（起动期）：是细胞（起动期）：是细胞准备分裂准备分裂的时期。的时期。细胞大小几乎不变，内部发生细胞大小几乎不变，内部发生生理生化变化生理生化变
13、化，迅速合成蛋白质和核酸。，迅速合成蛋白质和核酸。分裂期分裂期：外层外层细胞分裂，细胞分裂，中间中间细胞常不分裂，形成细胞常不分裂，形成小芯小芯。细胞分裂快，结构疏松，缺少结构，浅而透明。细胞分裂快，结构疏松，缺少结构，浅而透明。在原培养基上，细胞必然分化，在原培养基上，细胞必然分化，及时转移及时转移，其可其可无限无限制地进行细胞分裂，维持不分化状态。制地进行细胞分裂，维持不分化状态。分化期分化期：细胞在形态和生理功能上的：细胞在形态和生理功能上的分化分化，出现形态和功能各异的细胞。出现形态和功能各异的细胞。第15页，讲稿共43张，创作于星期二概念概念 指离体培养的植物细胞和组织可以由指离体培
14、养的植物细胞和组织可以由脱分化状态脱分化状态重新进行重新进行分化分化，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。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。组织培养中的组织培养中的再分化再分化包括下面包括下面4个水平个水平细胞水平的再分化细胞水平的再分化组织水平的再分化组织水平的再分化器官水平的再分化（器官发生）器官水平的再分化（器官发生）植株水平的分化（植株再生）植株水平的分化（植株再生）五、细胞再分化五、细胞再分化（redifferentiation）第16页，讲稿共43张，创作于星期二细胞水平的再分化细胞水平的再分化 愈伤组织愈伤组织生长、不断分裂，分化出生
15、长、不断分裂，分化出不同的细胞类群不同的细胞类群。主要有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、石细胞、纤维细胞等。主要有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞、石细胞、纤维细胞等。组织水平的再分化组织水平的再分化 在高水平生长素条件下，最常见的是在高水平生长素条件下，最常见的是微管束微管束（Vascular tissue）的分化。的分化。松散松散的愈伤组织内含大量的愈伤组织内含大量拟分生组织拟分生组织或或瘤状结构瘤状结构；致密致密的愈伤组织内组织的愈伤组织内组织分化很少分化很少，大多由高度液泡化的细胞组成。，大多由高度液泡化的细胞组成。第17页，讲稿共43张，创作于星期二器官水平的再分化器官水平的再分化 由分化
16、出的不同组织由分化出的不同组织形成各种器官形成各种器官，如芽、茎、叶、根等。，如芽、茎、叶、根等。根据起源不同，分为两种类型：根据起源不同，分为两种类型：直接器官发生（直接器官发生（器官型器官型）直接从直接从外植体外植体的细胞形成器官的细胞形成器官原基原基，然后发育成，然后发育成器官器官。间接器官发生（间接器官发生（器官发生型器官发生型）先形成先形成愈伤组织愈伤组织，再由愈伤组织产生不同的器官再由愈伤组织产生不同的器官原基原基，后形成不同，后形成不同器官器官。第18页，讲稿共43张，创作于星期二植株水平的再分化（植株再生）植株水平的再分化（植株再生）根、茎或芽器官的发生可使植株重建。根、茎或芽
17、器官的发生可使植株重建。先诱导分化出先诱导分化出芽芽，后形成，后形成根根较好。较好。离体培养中离体培养中再生植株再生植株的主要途径有的主要途径有器官器官发生发生胚胎胚胎发生发生第19页，讲稿共43张，创作于星期二潜力潜力从从理论理论上讲，在离体培养条件下经过再分化上讲，在离体培养条件下经过再分化可获得各种类型的细胞、组织、器官以及再生植株。可获得各种类型的细胞、组织、器官以及再生植株。但是目前，还但是目前，还不能不能让所有植物的活细胞都再生植株。让所有植物的活细胞都再生植株。主要原因主要原因 （1）不同植物种类）不同植物种类再分化的能力再分化的能力差异很大；差异很大；（2）对某些植物）对某些植
18、物再生条件再生条件还没有完全掌握。还没有完全掌握。第20页，讲稿共43张，创作于星期二第二节 离体条件下植物器官发生 植物的离体植物的离体器官发生器官发生离体培养条件下的离体培养条件下的组织组织或或细胞团细胞团（愈伤组织）（愈伤组织）分化形成根、芽、茎等器官的过程。分化形成根、芽、茎等器官的过程。不定根、不定芽不定根、不定芽在一些在一些非正常发生部位非正常发生部位形成的根或芽，形成的根或芽，离体培养离体培养中通常是指从中通常是指从愈伤组织愈伤组织上发生的根或芽。上发生的根或芽。第21页，讲稿共43张，创作于星期二一、器官发生再生植株的方式一、器官发生再生植株的方式 A.先形成先形成芽芽，芽的基
19、部产生，芽的基部产生根根；B.先形成先形成根根，根上再出，根上再出芽芽；C.愈伤组织的不同部位形成芽和根；愈伤组织的不同部位形成芽和根；然后形成然后形成微管束微管束组织把两者结合起来。组织把两者结合起来。第22页，讲稿共43张，创作于星期二经过经过愈伤组织的器官发生过程愈伤组织的器官发生过程二、器官发生的过程二、器官发生的过程 分为分为2种种 经过愈伤组织的器官发生；经过愈伤组织的器官发生；不经过愈伤组织的器官发生。不经过愈伤组织的器官发生。愈伤组织形成愈伤组织形成生长中心形成生长中心形成器官原基及器官形成器官原基及器官形成第23页，讲稿共43张，创作于星期二不经过不经过愈伤组织的器官发生过程
20、愈伤组织的器官发生过程有有2种情况种情况 外植体外植体直接发生芽；直接发生芽；茎尖茎尖培养中芽形成。培养中芽形成。第24页，讲稿共43张，创作于星期二第三节 植物体细胞胚胎发生 一、什么是植物体细胞胚胎发生？一、什么是植物体细胞胚胎发生？植物离体培养的细胞、组织、器官产生植物离体培养的细胞、组织、器官产生类似胚类似胚的结构，的结构，其形成也经历一个其形成也经历一个类似类似合子胚胎合子胚胎发生和发育发生和发育过程，过程，这种现象称为植物这种现象称为植物体细胞胚胎发生体细胞胚胎发生，形成的类似胚的结构称为形成的类似胚的结构称为体细胞胚体细胞胚或或胚状体胚状体。体细胞胚胎发生具有体细胞胚胎发生具有普
21、遍性普遍性，目前已在目前已在200多种被子植物上观察到体胚发生过程。多种被子植物上观察到体胚发生过程。第25页，讲稿共43张，创作于星期二 1.发生过程发生过程双子叶双子叶植物植物胚胎发生胚胎发生 合子合子 原胚原胚 球形胚球形胚 心型胚心型胚 鱼雷胚鱼雷胚 子叶胚。子叶胚。单子叶单子叶植物植物胚胎发生胚胎发生 合子合子 原胚原胚 球形胚球形胚 盾型胚盾型胚 子叶胚。子叶胚。体细胞胚胎发生体细胞胚胎发生一般分为一般分为5个阶段个阶段 胚性胚性愈伤组织愈伤组织诱导、体细胞胚胎诱导、体细胞胚胎诱导诱导、体细胞胚胎体细胞胚胎早期早期分化发育、体细胞胚胎分化发育、体细胞胚胎成熟成熟、体细胞胚胎体细胞胚
22、胎萌发萌发和成苗。和成苗。体细胞胚胎体细胞胚胎发生与合子胚发生阶段类似，发生与合子胚发生阶段类似，但体胚形成由但体胚形成由体细胞体细胞（或（或小孢子等性细胞小孢子等性细胞）形成。）形成。二、体细胞胚胎发生过程二、体细胞胚胎发生过程第26页，讲稿共43张，创作于星期二针叶松体细胞胚及体胚萌发生长针叶松体细胞胚及体胚萌发生长液体液体培养基培养的培养基培养的针叶松针叶松体细胞胚体细胞胚半固体半固体培养基上培养基上针叶松体细胞胚针叶松体细胞胚萌发萌发生长生长第27页，讲稿共43张，创作于星期二（1）胚性胚性愈伤组织，愈伤组织，通常较通常较小小，近圆形近圆形；具有；具有较大较大的的核核和和核仁核仁，并高
23、度染色；，并高度染色；胞质胞质浓厚。浓厚。典型的胚性愈伤组织外表呈典型的胚性愈伤组织外表呈松脆松脆颗粒状。颗粒状。胚性愈伤胚性愈伤“结构致密，爽脆，颜色嫩黄光泽结构致密，爽脆，颜色嫩黄光泽”，非胚性愈伤非胚性愈伤水浸褐化状。水浸褐化状。（2）胚性细胞）胚性细胞 DNA、RNA以及以及蛋白质蛋白质的合成更活跃，的合成更活跃，淀粉淀粉、可溶性糖可溶性糖含量增加，含量增加，内源多胺内源多胺含量升高，含量升高，同工酶同工酶和和内源激素内源激素合成变化明显。合成变化明显。如胡萝卜胚性愈伤组织如胡萝卜胚性愈伤组织淀粉含量高淀粉含量高出非胚性愈伤组织的出非胚性愈伤组织的1540倍。倍。2.胚性和非胚性细胞或
24、愈伤组织生理状态的差异胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异第28页，讲稿共43张，创作于星期二3.体细胞胚胎发生的基因表达体细胞胚胎发生的基因表达机理机理植物体植物体胚发生的过程非常胚发生的过程非常复杂复杂，牵涉到牵涉到4000多个相关基因，多个相关基因，体胚发育体胚发育后期后期，表达的基因可达，表达的基因可达1000多个。多个。在植物体胚发生过程中，在植物体胚发生过程中，会出现与基因表达有关的一系列生物大分子的有规律变化。会出现与基因表达有关的一系列生物大分子的有规律变化。如如蛋白质蛋白质含量变化和含量变化和特异蛋白质特异蛋白质（胚性蛋白）出现与消失。（胚性蛋白）出现与消失。目前对体胚发
25、生的机制目前对体胚发生的机制了解不多了解不多。第29页，讲稿共43张，创作于星期二三、植物体细胞胚胎发生途径1.1.直接途径直接途径从外植体某些部位从外植体某些部位(如如子叶子叶、花序花序、珠心珠心等外植体等外植体)的的胚性细胞胚性细胞直接诱导分化出直接诱导分化出体细胞胚胎体细胞胚胎。Direct somatic embryogenesis in Brassica napus芸苔芸苔第30页，讲稿共43张，创作于星期二外植体先脱分化形成外植体先脱分化形成愈伤组织愈伤组织，再由愈伤组织的某些细胞重新再由愈伤组织的某些细胞重新“决定决定”为为胚性细胞胚性细胞，进而分化出进而分化出体细胞胚胎体细胞胚
26、胎。多数多数体细胞胚胎通过该途径形成的。通常包括体细胞胚胎通过该途径形成的。通常包括2个阶段：个阶段：（1）胚胎发生丛胚胎发生丛（Embryogenic clump，EC）是由液泡小、细胞质浓的小细胞构成。是由液泡小、细胞质浓的小细胞构成。（2）胚状体的发育。）胚状体的发育。将将EC转入转入降低降低或除去或除去生长素生长素、降低、降低还原氮还原氮的培养基上的培养基上培养即可。培养即可。2.间接途径间接途径第31页，讲稿共43张，创作于星期二Somatic Embryogenesis Induction in Raf(Royal Poinciana)体细胞胚诱导体细胞胚诱导体细胞胚萌发体细胞胚萌
27、发第32页，讲稿共43张，创作于星期二1.体细胞胚胎的起源体细胞胚胎的起源 起源存在起源存在争论争论，但绝，但绝大多大多数体细胞胚胎起源于数体细胞胚胎起源于单细胞单细胞。细胞胚发生的实质是细胞胚发生的实质是细胞分化细胞分化，细胞在离体培养条件下，诱导细胞在离体培养条件下，诱导部分基因部分基因开放，实现遗传信息的表达。开放，实现遗传信息的表达。四、体细胞胚胎发生的机理四、体细胞胚胎发生的机理第33页，讲稿共43张，创作于星期二2.体细胞胚胎发生机理体细胞胚胎发生机理 体胚特点体胚特点 极性极性单个胚性细胞单个胚性细胞第一次第一次分裂多为分裂多为不均等分裂不均等分裂，顶细胞顶细胞继续分裂形成多细胞
28、继续分裂形成多细胞原胚原胚，基细胞基细胞进行少数几次分裂形成进行少数几次分裂形成胚柄胚柄。极性获得的诱因是极性获得的诱因是激素激素和和外界刺激外界刺激。生理隔离生理隔离在在早期胚性细胞早期胚性细胞与周围细胞存在与周围细胞存在胞间连丝胞间连丝，但是随着胚性细胞的发育，细胞壁加厚，但是随着胚性细胞的发育，细胞壁加厚，胞间连丝消失胞间连丝消失或被堵塞（类似小孢子发生）。或被堵塞（类似小孢子发生）。第34页，讲稿共43张，创作于星期二3.体细胞胚胎发生过程中的的生理生化体细胞胚胎发生过程中的的生理生化（1）蛋白质与核酸代谢）蛋白质与核酸代谢 胚性细胞胚性细胞DNA、RNA以及以及蛋白质蛋白质的合成更活
29、跃。的合成更活跃。（2）多胺代谢变化）多胺代谢变化 内源多胺内源多胺含量升高。含量升高。（3）糖类、矿质营养变化）糖类、矿质营养变化 淀粉淀粉、可溶性糖可溶性糖含量增加，含量增加，如胡萝卜胚性愈伤组织如胡萝卜胚性愈伤组织淀粉含量高淀粉含量高出非胚性愈伤组织的出非胚性愈伤组织的1540倍倍（4）内源激素变化）内源激素变化 同工酶同工酶和和内源激素内源激素合成变化明显。合成变化明显。（5）活性氧代谢变化）活性氧代谢变化第35页，讲稿共43张，创作于星期二1.胚状体的胚状体的数量数量比不定芽比不定芽多多；2.胚状体可制成胚状体可制成人工种子人工种子，便于，便于运输运输和和贮藏贮藏；3.胚状体的有性后
30、代胚状体的有性后代遗传性遗传性更更接近母体植株接近母体植株。胚状体形成植株的优点胚状体形成植株的优点第36页，讲稿共43张，创作于星期二第四节 影响植物离体形态发生的因素一、植物种类和基因型一、植物种类和基因型 1.植物种类不同难易程度不同，植物种类不同难易程度不同，被子植物被子植物比裸子植物比裸子植物容易容易。2.同一物种同一物种不同基因型不同基因型间存在间存在较大差别。较大差别。二、培养材料的生理状态二、培养材料的生理状态 1.发育年龄：发育年龄：一般一般幼态幼态比老态组织形态发生能力高。比老态组织形态发生能力高。2.培养器官或组织类型：培养器官或组织类型：细胞细胞分裂旺盛分裂旺盛的的器官
31、器官较好。较好。3.培养时间和细胞倍性：培养时间和细胞倍性：一般取处于一般取处于旺盛生长期旺盛生长期的的愈伤愈伤来诱导器官形成。来诱导器官形成。第37页，讲稿共43张，创作于星期二三、培养基1.营养成分营养成分 一般认为，培养基中的一般认为，培养基中的铵态氮铵态氮和和K+有利于有利于胚状体胚状体形成，形成，提高提高无机磷无机磷的含量可促进的含量可促进器官发生器官发生。茎尖培养和茎尖培养和芽诱导芽诱导培养基主要是培养基主要是MS及其修改的培养基和及其修改的培养基和B5培养基，培养基，茎尖培养的起始培养基和茎尖培养的起始培养基和芽增殖芽增殖的培养基往往是不同。的培养基往往是不同。碳水化合物碳水化合
32、物种类及浓度对种类及浓度对胚状体胚状体发育有重要作用。发育有重要作用。缺糖或低糖缺糖或低糖无法形成胚状体无法形成胚状体。第38页，讲稿共43张，创作于星期二2.植物激素及生长调节剂植物激素及生长调节剂（起（起主导作用主导作用，通过影响内源激素的平衡起作用），通过影响内源激素的平衡起作用）（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）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。发与生长。2,4 D诱导诱导体细胞胚胎发生。体细胞胚胎发生。（2）细胞分裂素：促进分化和）细胞分裂素：促进分化和芽芽形成，抑制根发育及衰老，形成，抑制根发
33、育及衰老，抑制抑制胚状体发生。胚状体发生。（3）赤霉素：）赤霉素：GA3促进茎的伸长，打破休眠，对促进茎的伸长，打破休眠，对芽芽的诱导和形成有促进作用，的诱导和形成有促进作用，抑制抑制胚状体发生。胚状体发生。（4）乙烯：对）乙烯：对芽芽的诱导和形成有的诱导和形成有促进促进或或抑制抑制作用。作用。（5）脱落酸：对体胚的发生及成熟很重要，）脱落酸：对体胚的发生及成熟很重要，可增加可增加胚性愈伤组织胚性愈伤组织的形成和的形成和体胚体胚发生。发生。第39页，讲稿共43张，创作于星期二3.培养基的性质培养基的性质（1）愈伤组织愈伤组织诱导：在诱导：在固体固体培养基上（胡萝卜、石刁柏）。培养基上（胡萝卜、
34、石刁柏）。（2）细胞和）细胞和胚状体胚状体的诱导：在的诱导：在液体液体培养基上。培养基上。（3）诱导）诱导胚状体或早期胚状体培养：胚状体或早期胚状体培养：渗透压渗透压要求要求高高。第40页，讲稿共43张，创作于星期二四、培养条件1.光照光照培养条件下，光照的作用是影响培养条件下，光照的作用是影响细胞细胞的的状态状态，而不是光合作用。，而不是光合作用。连续光照连续光照有利于培养细胞有利于培养细胞维管组织维管组织的形成。的形成。昼夜光照昼夜光照有利于有利于极性极性的建立及的建立及形态发生形态发生。光强光强一般要求一般要求1000-5000lx（植物间有所差别）。（植物间有所差别）。光照光照周期周期为为1016h/日。日。不同波长不同波长光质光质作用不同，作用不同，蓝光蓝光有利于芽的分化，有利于芽的分化，红光红光有利于根系发生。有利于根系发生。第41页，讲稿共43张，创作于星期二2.温度温度 大多数培养温度为大多数培养温度为252。花药培养，低温或高温花药培养，低温或高温预处理预处理。3.气体气体 氧气、二氧化碳以及乙烯等气体的浓度和通气状况。氧气、二氧化碳以及乙烯等气体的浓度和通气状况。第42页，讲稿共43张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第43页，讲稿共43张，创作于星期二