第3章植物组织培养的基本原理6学时

1、一、植物细胞的全能性一、植物细胞的全能性二、脱分化与再分化二、脱分化与再分化三、愈伤组织和胚状体三、愈伤组织和胚状体四、植物生长调节剂的应用四、植物生长调节剂的应用第一节第一节 植物细胞全能性和细胞分化植物细胞全能性和细胞分化（haberlandt, 1902）。1902年由年由haberlandt提出，即：提出，即： 20世纪世纪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

2、，直至形成完整再生植株。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从一个细胞发育成一个植株细胞按照分裂能力分为三类细胞按照分裂能力分为三类: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。 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。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。弱光或黑暗条件弱光或黑暗条件草莓草莓烟草烟草黄瓜子房经脱分化形成胚状愈伤组织黄瓜子房经脱分化形成胚状愈伤组织3、愈伤组织的生长

3、、愈伤组织的生长3、愈伤组织的保持、愈伤组织的保持 转接转接 4、愈伤组织形态发生、愈伤组织形态发生器官发生体细胞胚胎发生组织培养中的再分化包括下面组织培养中的再分化包括下面4个水平：个水平： 2、影响细胞再分化因素：、影响细胞再分化因素： 从理论上讲，在离体培养条件下经过再分化可获从理论上讲，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。但是得各种类型的细胞、组织、器官以及再生植株。但是目前，还不能让所有植物的活细胞都再生植株。主要目前，还不能让所有植物的活细胞都再生植株。主要原因是：原因是： （1）不同植物种类再分化的能力差异很大；）不同植物种类再分化的能力差异

4、很大； （2）对某些植物再生条件还没有完全掌握。）对某些植物再生条件还没有完全掌握。第二节第二节 离体条件下植物器官发生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。发生的根或芽。经过愈伤组织的器官发生过程经过愈伤组织的器官发生过程不经过愈伤组织的器官发生过程不经

5、过愈伤组织的器官发生过程有两种情况：有两种情况：外植体直接发生芽外植体直接发生芽茎尖培养中芽形成茎尖培养中芽形成第三节第三节 植物体细胞胚胎发生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？ 定义定义：植物离体培养的细胞、组织、器官产生类似：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。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

6、在体细胞胚胎发生具有普遍性，目前已在200多种被多种被子植物上观察到体胚发生过程。子植物上观察到体胚发生过程。合子胚的合子胚的发生过程发生过程双子叶植物胚胎发生：双子叶植物胚胎发生： 合子原胚球形胚心型胚鱼雷胚子叶胚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：单子叶植物胚胎发生： 合子原胚球形胚盾型胚子叶胚合子原胚球形胚盾型胚子叶胚体细胞胚胎发生体细胞胚胎发生与合子胚发生阶段类似，但体胚形成由体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。细胞（或小孢子等性细胞）形成。合子心型胚合子心型胚 正在萌发的体胚正在萌发的体胚 合子胚与体胚比较合子胚与体胚比较挪威云杉体细胞

7、胚胎发生及体胚生长状态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针叶松体细胞胚及体胚萌发生长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三、植物体细胞胚胎发生途径三、植物体细胞胚胎发生途径direct somatic embryogenesis in brassica napus 2 2、间接途径、间接途径: :somatic embryogenesis induction in delonix regia (boger.) raf (royal poinciana)花椰菜体胚发育的不同阶段花椰菜体胚发育的不同阶段菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察 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；（2）多胺代谢变化；）多胺代谢变化；（3）糖类、矿质营养变化；）糖类、矿质营养变化；（4）内源激素变化；）内源激素变化；（5）活性氧代谢变化）活性氧代谢变化 。第四节第四节 影响植物离体形态发生的因素影响植物离体形态发生的因素三、三、 培养基培养基 2. 植物激素及生长调节剂植物激素及生长调节剂（3、培养基的性质、培养基的性质四、培养条件四、培养条件2