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也可以；有时适当添加细胞分裂素可提

2、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利用（p159, 第9章p211）。：胚性愈伤和非胚性愈伤：认为

3、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

4、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；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

5、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