第六章+愈伤组织培养

得到无菌材料，植物组织必须先进行消毒。
有好几种化学试剂都能起到表面消毒的作 用，试剂的选择及处理时间的长短要根据 材料对试剂的敏感性来决定。
一般都采用在消毒后能很容易去除的药剂。
因为消毒剂对植物细胞也有杀伤作用，若 不去除就会妨碍愈伤组织的发生。 例如用无菌水反复冲洗后可以把大部分药 剂都洗掉，或者能自动分解变成低毒性物 质。
所有的多细胞植物都有诱发愈伤组织成功的潜 在可能性。
植物的各种组织，如维管束形成层、贮藏器官 的薄壁组织、根的中柱鞘、胚乳、子叶、叶片 的叶肉、维管束组织等，在合适的条件下，都 能形成愈伤组织。
双子叶植物能够迅速地长出愈伤组织。
2.材料必须完全无菌
微生物一旦与培养基接触，就迅速繁殖，抑制 愈伤组织的生长。 用抗菌素来抑制微生物的生长，在短时间有效， 而且抗菌素只能对一定谱系中的细菌才产生作 用，该谱系以外的微生物仍然可以大量繁殖。 抗菌素还可能抑制植物组织的生长。
例如菊芋的细胞比胡萝卜根次生韧皮部的细胞 大三倍，一个3.8毫克的胡萝卜外植体大约包含 25，000个细胞，这样一个外植体是能够成活的。 而同样重量的菊芋外植体，由于细胞大而数目 少，在分离过程中造成损伤往往难以成活。必 须重量达到8毫克才包含约20，000个细胞，使 之易于成活。
第四节 愈伤组织的 培养
次氯酸钠能分解成为具有杀菌效能的氯气，然 后就散失到空气中。 低浓度的氯化汞是一种令人满意的消毒剂，只 是难以去除，故在消毒后必须用大量清水冲洗 材料。 在材料放入消毒剂之前，先在乙醇中漂洗一下， 可以使材料表面弄湿，从而使消毒剂易于渗入 并杀死微生物。
3.外植体的大小和形态
消毒后的植物材料，即可进行培养。
如果目的仅在于得到愈伤组织，将茎的切段、 叶、根、花、果实或种子，或其中的某种组织 切成一片片或一块块放到培养基上就可以了。
如果要定量地研究愈伤组织的发生，外植体的大 小必须一致，形状和组成也要基本相同。进行这 类研究常选用组织块较大的材料，例如胡萝卜的 贮藏根、马铃薯的块茎、菊芋、荷兰防风草等。 这样才能得到足够数量的、无菌的、一致的、适 合于培养的外植体。
具体的操作过程：
无菌的块茎或块根，用钻孔器钻出一批同一类薄 壁组织圆柱形的组织，平行排列好。多把刀片等 距离地固定在一组金属片之间，一次切下去得到 许多个长短一致的圆柱形的外植体。
圆柱形大量地、准确地得到外形相同的外植体。 圆柱体的表面积大，利于组织块和外界气体和营 养物的交换。 外植体的损伤表面分泌物，具有促进愈伤组织形 成的能力，因此表面积越大，产生分泌物数量也 越多，愈伤组织的得率也越高。 外植体的体积应尽可能小，从而得到较大数量的 外植体。外植体最小的限度由其亲本组织细胞的 平均大小来决定。细胞数目。
从外表均一的外植体长出的愈伤组织，在开始阶 段是相当一致的，而从茎、根等器官切段上长出 的则是一个混杂的愈伤组织。
有些外植体外表上看来是由同一类细胞组成，例 如烟草的髓、胡萝卜的次生韧皮部、菊芋的块茎 等，这些细胞中DNA的含量有很大差别。这种差 别可能是由于细胞核中染色体数目的差别，即倍 性不同所造成的。
一、培养基
培养基一般包括大量元素、微量元素和一种碳水化合 物，最常用的碳水化合物是蔗糖。
这样简单的培养基(基本培养基)只有很少几种植物组织 能够培养和维持下去，大多数组织需要添加各种各样 的附加物（完全培养基），如维生素、氨基酸、糖醇， 生长素、细胞分裂素、赤霉素、螯合剂如EDTA、各种 营养性的提取物如椰子汁等。
愈伤组织培养的主要内容:
• 材料的制备 • 愈伤诱导与分化 • 形态发生 • 愈伤的培养
第一节 植物材料（外植体）的制备
1.一般植物组织都能诱发愈伤组织。 : 诱导愈伤组织的成败关键主要不是实验材料，
而是培养条件，其中激素的成分和浓度是最重要 的因素。
双子叶植物为最多，单子叶植物少些，此外， 裸子植物、蕨类和藓类植物也有诱发成功的例子。
• 植物之所以会产生器官，•是由于受伤组织产生了创伤 激素，促进了周围组织的生长而形成愈伤组织，•凭借 内源激素和贮藏营养的作用又产生新的器官。
• 通过诱导愈伤组织进行植物体组培的的优点： 快速 得到大量的愈伤组织，进而得到植株
• 在组织培养中再生植株还可通过与合子胚相似的胚胎发育过程进行，•即
形成胚状体再发育成完整植株。•
注意：选用完全已知的合成化合物，不大主张用 复杂的天然产物，如酵母提取物、番茄汁、椰子 汁等。
必须强调：
适合于诱发愈伤组织的培养基不一定适合于维持 这些愈伤组织；适合于液体培养的培养基也不一 定适合于固体培养。
早期， 采用无机盐浓度低的培养基，化学工业不够发 达，化学试剂中杂质含量较高。用高浓度无机盐带入更 大量的杂质，往往会抑制愈伤组织的生长。
第六章 愈伤组织培养
细胞的全能性和植物的再生性
• 细胞的全能性:•? • 在切口处组织长出不定芽和不定根，从而成 为新的完整的植株。
在自然情况下，•一些植物的营养器官和细胞再生比较困难， 主要是由于内源激素调整缓慢或不完全，•外界条件不易控 制等因素所致。在组织培养人工控制培养的条件下，•通过 对培养基的调整，特别是对激素成分的调整，就有可能顺利 地再生。
得到形态一致的愈伤组织的培养策略 从切段中取出某一种组织进行培养。 改变培养基的组成，只促进某一类细胞分裂而抑 制其他细胞分裂的办法来建立这一类细胞的愈伤 组织。 往往培养基略加改变就能改变愈伤组织的整个性 质。
接种的外植体的大小和形状并不需要严格限制 不能太小，小于肉眼能见的限度时，细胞分裂可 能难以发生。故一般要求切块的大小要适当。 外植体的细胞数目多，获得愈伤组织的机会也多。
愈伤组织 (Callus) ？
• 愈伤组织(callus)：愈伤组织原是指生物 在受伤以后于伤口表面形成的一团薄壁 细胞。在组织培养中，则是指外植体在 人工培养基上诱导产生的无序生长的薄 壁细胞团。
• 在组培中，主要目标是诱导愈伤组织形 成和形态发生，使一个细胞、一块组织 或一个器官的细胞，通过脱分化形成愈 伤组织，并再分化成植株。