扦插克隆体的发育.ppt

第十七章 扦插克隆体的发育,目 录,17.1 理论基础 17.2 枝插中不定根的发生和发育 17.3 叶插中不定根和不定芽的发生和发育 17.4 根插中不定芽的发生和发育 17.5 扦插中的极性 17.6 影响扦插中器官再生的条件,17.1 理论基础,主要的理论依据： 任何一个离体的植株的营养器官，在适当条件下，其体内适当部位处于细胞分化临界期之前的活细胞，可经脱分化和再分化建成一完整植株所缺少的器官，使其重新形成一新的完整植株。 根据扦插器官不同可分： 枝插、叶插、叶-芽插和根插,实生苗植物：,生命周期中的个体发生过程：幼年期 过渡期 成年期 繁殖特点： 三个时期可同时存在于同一植株的不同部位 当取实生苗植株上的一部分进行营养繁殖时，所得后代的生理和形态学性状与母株供材部分的发育时期一致,17.2 枝插中不定根的 发生和发育,17.2.1 不定根的类型 17.2.2 不定根发生的部位和方式 17.2.3 试管扦插（茎尖培养）,基本知识：,根据插条的木质部分类,硬插：春季叶绽开但还没有抽出新条前的休眠的具硬材枝条,半硬插：木本阔叶常绿树种的枝条，和从木本双子叶树木具成熟木材的枝上采的夏季插条,软插：新抽出的柔软幼嫩的木质化程度不强的枝条,草质插：柔软的草质枝条,不定根,菊花 草质插,倒挂金钟 软插,锦紫苏 草质插,万年青 半硬插,菊花 草质插,菊花 草质插,锦紫苏 草质插,菊花 草质插,万年青 半硬插,锦紫苏 草质插,菊花 草质插,倒挂金钟 软插,万年青 半硬插,锦紫苏 草质插,菊花 草质插,倒挂金钟 软插,万年青 半硬插,锦紫苏 草质插,菊花 草质插,倒挂金钟 软插,万年青 半硬插,锦紫苏 草质插,菊花 草质插,17.2.1 不定根的类型,不定根的类型,预成根（潜伏根）：茎上预先自然发育成的根，在插条前成休眠状态，潜伏在树皮内，如杨柳,创伤根：扦插之后，作为插条的创伤反应形成的不定根，如蓖麻,预成根：,条件： 不需诱导不定根，只需促根伸长条件 例子:“无心插柳柳成荫” 伸长条件：湿度,创伤根：,剪切使创伤表面的细胞受伤或暴露 当外部创伤细胞死亡时，形成封闭层，用栓质封住创伤面，用树胶塞住木质部，避免切面干燥 保护层下面的活细胞开始分裂，形成愈伤组织 维管形成层和韧皮部附近的一些细胞开始发生不定根,解剖学： 相应部位的细胞发生脱分化，液泡变小，细胞质变浓厚，细胞核增大，进而发生细胞分裂，而且首先发生的往往是平周分裂。分裂形成为根原始细胞，进一步发生为根原基,pi,ph,co,x,r,c,上图为蓖麻茎插后不定根发生的部位 c.形成层；co.皮层；ph.韧皮部；pi.髓；r.根原基；x.木质部,17.2.2 不定根发生的 部位和方式,根的发生部位,初生根：发生于胚-级的胚根和由其中柱鞘发生的侧根,不定根：凡是由根中柱鞘以外的其他组织和其他器官发育出的根,内起源,外起源,不定根发生的部位：,植物中大的根、茎的初生和次生组织，以及叶子的各种组织。 表皮、皮层组织、芽、胚轴、髓射线、形成层、未分化成熟的次生韧皮部和木质部细胞、维管射线、叶隙薄壁组织、叶缘和叶柄。,不定根发生的方式：,随种而异，时间不同。,17.2.3 试管扦插 （茎尖培养）,器官培养：缺失器官的再生 例子：茎尖培养是一项最常用用于快速繁殖和脱毒（不定根是内起源发生的） 原因：病毒难于侵染茎端分生组织，而用于快速繁殖是因为它像普通的扦插一样，性状稳定，不容易变异，而且通过却掉顶芽后可不断获得更多的侧芽，从而不断扩大,17.3 叶插中不定根和不定芽的发生和发育,叶插,初生分生组织：即由从来没有停止过分生组织活动的胚性细胞遗留下来的细胞群。如：落地生根，千母草，过山蕨。,创伤分生组织：即由已经分化成成熟组织的一部分但还没有越过分化临界期的细胞，在创伤的刺激下经脱分化而重新恢复分身组织活动的细胞群。如：毛叶秋海棠，景天属，虎尾兰。,过山蕨,虎尾兰,落地生根,毛叶秋海棠,17.4 根插中不定芽的发生和发育,不定芽的发生,在幼根中，芽可由维管形成层附近的中柱鞘发生,在老根中，芽可外起源，由木栓形成层成愈伤组织状生长而成的，或是由射线愈伤组织状增殖而成,芽原基可由创伤表面形成的愈伤组织或是由皮层薄壁组织细胞发育而成,不定芽的发育,新的根分生组织由老的支根中原来具有的或根段中存在的侧根原基发育而成,新根由邻近中央维管柱的中柱鞘或内皮层下形成,不定根由根的维管形成层区域发生,17.5 扦插中的极性,茎和根固有的极性在根插中表现最明显。茎插在远端（最接近茎端端）形成新条，近基端（离与根连接的茎基部最近的一段）形成根。根插则是在远端（离根端最近的一段）形成根，在近基端（离与茎连接的根基部最近的一端）形成芽。 在不同植物器官中极性作用的强弱是变化的。茎显出最强的再生极性，根的极性稍弱，叶的最弱。 不同种间极性强弱情况不同 可能原因：生长素的重新分布,17.6 影响扦插中器 官再生的条件,种的特异性 茎结构的差异 植物生长调节剂,芽和叶的影响 插条的发育时期(年龄) 环境因素,种的特异性遗传因素 茎结构的差异 1）木本植物茎的韧皮部外部具有一圈厚壁组织，有的成为一连续的环，有的成一断续的环,原因：根长出树皮时遇到障碍；若是断续的，不定根可从断开出长出；若是连续，不定根停止。 2）茎结构或组织本身的性质与扦插生根的难易有着更直接的关系 原因：处于细胞分化临界之前的细胞群体的大小 内源激素的综合平衡状态,植物生长调节剂,生长素促进不定根形成（扳机作用） 不定根的形成和发育： 发生阶段，生根分生组织形成 生长素作用时期；生长素不起作用时期 根伸长和生长阶段 细胞分裂素,IAA/细胞分裂素,1：生根,1：长芽,1：既不生根也不长芽,植物生长调节剂,GA： 高浓度GA抑制根生长，低浓度GA促进根生长 ABA： 依赖于所使用浓度和插条（根）母株本身的内源激素水平和综合平衡状况 乙烯： 生长素、乙烯和不定根的形成间有着非常复杂的关系，不仅是乙烯浓度和它们的浓度比 内源生根抑制剂 这类物质在根中形成后向上运输，在茎组织中累计,芽和叶的影响,现象：存在子叶、叶和芽能促根 可能原因：多因素综合系统有序作用的结果,插条的发育时期(年龄),现象：插条的不定根形成能力随着年龄的增长而降低 可能原因： 随着年龄的增长产生的生根抑制剂增加 随着年龄的增长，生根的潜能减小可能是酚水平降低的结果,环境因素,水分 减少水分流失：将扦插的苗床用玻璃盖住，经常浇水以保持高湿状态，但要注意调节温度；苗床上直接覆盖透明塑料薄膜