第5章 愈伤组织的诱导和植株再生

1、 从理论上讲：是细胞全能性（totipotency） 实现的主要途径； 从实践上讲：组织培养的目的，绝大多数情 况下是要获得再生植株。而绝大多数离体 组织、细胞的形态建成都要先经过脱分化 成为愈伤组织才能再生。所以愈伤组织诱 导是植物组织培养的关键技术之一。 （诱导期），为细胞分裂做准备，细胞大小 不变，合成代谢活跃，RNA含量增加，核体积增 大； ：外层细胞开始分裂，细胞变小，当体积最 小，细胞核和核仁最大，细胞内无大液泡，RNA 含量最高时，进入高峰。 （形成期）：细胞分裂深入到局部内部，形 成拟分生组织，最后可以分化成维管组织。 ：(除外植体外) ：一般需要2,4-D，高浓度的其他生长素

2、也可 以；有时适当添加细胞分裂素可提高愈伤的质 量，利于分化；极少数物种（白芜箐）可用细 胞分裂素诱导愈伤； ：一般高盐培养基、还原态氮等； ：AgNO3抑制内源乙烯，利于细胞分裂。 ：愈伤可以在诱导培养基上 继代，为使愈伤生长更加健康，也可 以适当减少2,4-D的浓度。可以用液体 培养基悬浮培养继代。 ：体细胞无性系变异（somaclonal variation）在愈伤组织培养过程中经常出现。可 以有染色体倍性变化、数目变化、结构变异、 点突变等。与后生遗传变异（epigenetic variation） 不同。无性系变异是愈伤组织失去分化能力的 主要原因，可以在育种上作为一种诱变方法加 以

3、利用（p159, 第9章p211）。 ： 胚性愈伤和非胚性愈伤 ：认为遗传物质的变化，如多倍化、非整倍体、 基因突变等；不可逆。 ：由内源激素不平衡等生理因素引起，有时可 逆。如胡萝卜悬浮培养物加活性炭可恢复胚性。 认为非胚性愈伤的生长速度比胚性愈伤快， 继代久了，胚性愈伤越来越少，最后丧失分化能力。 ：一般指从愈伤组织上重新 长出植株。有些植物可以从叶片等外 植体上不经愈伤组织，直接产生根芽 分化，叫直接再生。 ： 1）.器官形成（发生）（organogenesis）: 2）.体细胞胚胎形成（发生）（somatic embryogenesis）： 指先通过单独的根、芽形成，最后形成独立的植

4、株。 ： l先芽后根；大部分在含2,4-D的培养基上的愈伤转到 分化培养后，都会先出芽（不定芽）； l先根后芽；少数植物芽分化速度较慢，在分化培养 基上先长根，再长芽； l不同部位同时形成根芽，再在两者之间形成维管束。 细胞、原生质体培养； 无芽组织的分化； 花药培养； 分生组织培养； 胚培养、胚乳培养； 体细胞变异等。 ： 外植体或愈伤上的单细胞直接分化成类似 合子胚的结构（胚状体，embryiod），萌发后马 上成为完整的植株。 外植体直接形成、愈伤组织或悬浮细胞胚 胎形成、单倍体胚胎形成。 球形胚心形胚鱼雷形胚 子叶胚 悬浮细胞转移到固体分化培养基； 低2,4-D浓度诱导培养基的花药培养

5、； 某些植物的愈伤表面。 制作人工种子 ：据研究，CDC2基因是调节细 胞分裂周期的基因，在其作用下细胞分裂可从 G1期转入S期、G2期和M期。该基因的产物为 一个3kb的丝氨酸苏氨酸蛋白激酶P34cdc2 的磷酸化作用所调节。在分化的细胞中， P34cdc2水平降低，说明调节作用已经完成， 而2,4-D具有通过调节P34cdc2蛋白合成而控制 脱分化和细胞分裂重新启动的作用。 细胞全能性学说：1902年，Haberlandt提出， “植物体细胞在一定的条件下，可以如同受 精卵一样，具有潜在发育成植株的能力”。 对细胞全能性的理解：一些细胞无全能性；认 为是有全能性的细胞，其全能性也是相对的。 ：Skoog和崔正 （1948）：腺嘌呤和生长素可以控制生 根和长芽；Miller发现激动素促芽效应 比腺嘌呤大万倍，相对高浓度的激动 素促进芽的分化，现对高浓度的IAA促 进根的分化。