第二章_植物组织培养基本原理V2.0

光照周期为10－16h/日。不同波长光质作用不同，蓝光
有利于芽的分化，红光有利于根系发生。 2、温度：大多数培养温度为25±2℃. 花药培养低温或
高温预备处理。
3、气体：氧气、二氧化碳以及乙烯等气体的浓度和通气 状况。
思考题:
脱分化、再分化
？？பைடு நூலகம்
基本概念：植物细胞全能性、细胞分化、 植物离体培养中再生植株有哪些途径？
2、培养基的性质 （1）愈伤组织诱导：在固体培养基上（胡萝卜、石刁柏）。 （2）细胞和胚状体的诱导：在液体培养基上。 （3）诱导胚状体或早期胚状体培养：渗透压，要求高.
3. 植物激素及生长调节剂
（1）生长素：促进外植体生长、生根，并与细胞分裂素共 同诱导不定芽分化及侧芽萌发与生长。2，4 – D诱导体细 胞胚胎发生。 （2）细胞分裂素：促进分化和芽形成，抑制根发育及衰老。
愈伤组织是如何形成与生长的？
植物体细胞胚胎发生有哪些途径？
影响植物离体形态发生的因素有哪些？


本章内容
第一节 植物细胞全能性和细胞分化
第二节 离体条件下植物器官发生
第三节 植物体细胞胚胎发生
第四节 影响植物离体形态发生的因素
第二节 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形成
二、培养材料的生理状态
1、发育年龄：一般幼态比老态组织形态发生能力高； 2、培养器官或组织类型：细胞分裂旺盛的器官较好； 3、培养时间和细胞倍性：一般取处于旺盛生长期的愈伤来诱 导器官形成。
三、培养基
1、营养成分 一般认为，培养基中的铵态氮和K+有利于胚状体形成，提高无机磷 的含量可促进器官发生。 茎尖培养的起始培养基和芽增殖的培养基往往是不同。 碳水化合物 种类及浓度对胚状体发育有重要作用。缺糖或低糖无法形成胚状体。
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。
一、器官发生再生植株的方式：
A 先形成芽，芽的基部后产生后根；
B 先形成根，根上再出芽；
C 愈伤组织的不同部位形成芽和根，然后形成微
管束组织把两者结合起来。 二、器官发生的过程： 经过愈伤组织的器官发生 不经过愈伤组织的器官发生
本章内容
第一节 植物细胞全能性和细胞分化
第二节 离体条件下植物器官发生
第三节 植物体细胞胚胎发生
第四节 影响植物离体形态发生的因素
第三节
植物体细胞胚胎发生
一、什么是植物体细胞胚胎发生？
定义：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。
细胞全能性
脱分化
细胞分裂
再分化
个体再生
细胞全能性的表达是通过细胞脱分化和再分化实现的，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。
细胞按照分裂能力分为三类:
第一类是始终保持分裂能力,如茎尖、根尖及 形成层细胞； 第二类是永久失去分裂能力的终端分化细胞， 如筛管、导管、气孔保卫细胞等特化细胞； 第三类是在通常情况下不分裂，但在受到外界 刺激后可重新启动分裂的细胞。如表皮细胞及 各种薄壁细胞。

改变的过程。是基因选择性活化或阻遏的结果。
三、细胞脱分化
1、脱分化（Dedifferentiation）：也称去分化，指离体 条件下生长的细胞、组织或器官经过细胞分裂或不分裂 逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态，形成无组 织结构的细胞团或愈伤组织或不分化细胞的过程。

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。
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
本章内容
第一节 植物细胞全能性和细胞分化
第二节 离体条件下植物器官发生
第三节 植物体细胞胚胎发生
第四节 影响植物离体形态发生的因素
第四节 影响植物离体形态发生的因素
一、植物种类和基因型
1、植物种类不同难易程度不同；被子植物比裸子植物容易。
2、同一物种不同基因型间存在较大差别。
黄瓜子房组织经脱分化形成胚性愈伤组织
四、细胞再分化（redifferentiation）
1、概念 ：指离体培养的植物细胞和组织可以由 脱分化状态重新进行分化，形成另一种或几种类型 的细胞、组织、器官，甚至形成完整植株。

细胞水平的再分化 组织水平的再分化 器官水平的再分化（器官发生） 植株水平的分化（植株再生）
第二章 植物组织培养 的基本原理
本章内容
第一节 植物细胞全能性和细胞分化
第二节 离体条件下植物器官发生
第三节 植物体细胞胚胎发生
第四节 影响植物离体形态发生的因素
第一节 植物细胞全能性和细胞分化
一、植物细胞的全能性（Totipotency）
定义：1902年由
Haberlandt提出，即
植物体细胞具有全部 的遗传信息，在适当 的条件下，具有不断 分裂和繁殖、发育成 完整植株的能力。
2、影响脱分化的主要因素
（1）损伤。切割损伤的刺激，促使细胞增殖。
（2）在诱导愈伤组织时常加入生长素类，但同时配合细胞分裂 素的效果可能更好。
（3）弱光或黑暗条件有利于脱分化中的细胞分裂。 （4）细胞位臵。外植体本身的各类细胞可能对培养条件的刺激 有不同的敏感性。 （5）外植体的生理状态。不同生理年龄和不同季节都会有不同 的培养反应。 （6）植物种类的差异。 一般双子叶植物比单子叶植物及裸子 植物容易。
细胞脱分化过程
植株再生过程
细胞再分化
直接器官发生（器官型）：直接从外植体的细胞形成器官原基，然后发育成器官。 间接器官发生（器官发生型）：先形成愈伤组织，再由愈伤组织产生不同的器官原 基，后形成不同器官。

胚性和非胚性细胞或 愈伤组织生理状态的 差异
（1） 胚性愈伤组织， 通常较小，近圆形， 具有较大的核和核仁， 并高度染色，胞质浓 厚。典型的胚性愈伤 组织外表呈松脆颗粒 状。 （2）胚性细胞DNA、 RNA以及蛋白质的合 成更活跃，淀粉、可 溶性糖含量增加，内 源多胺含量升高，同 工酶和内源激素合成 变化明显。
一个植物细胞向分生状态回复过程所能进行的程度， 取决于它在自然部位上所处位臵和生理状态。
二、植物细胞分化
1、定义：

分化（differentiation）：是指植物体各个部分出现异质性的现象，体现
在细胞分化、组织分化、器官分化三个水平上。 细胞分化：指导致细胞形成不同结构，引起功能改变或潜在的发育方式
（3）赤霉素：GA3促进茎的伸长，打破休眠，对芽的诱导和 形成有促进作用。 （4）乙烯：对芽的诱导和形成有促进或抑制作用 （5）脱落酸：对体胚的发生及成熟很重要，可增加胚性愈
伤组织的形成和体胚发生。
四、培养条件
1、光照
培养条件下，光照的作用是影响细胞的状态，而不是光 合作用。连续光照有利于培养细胞维管组织的形成。昼 夜光照有利于极性的建立及形态发生。 光强一般要求1000-5000lx。植物间有所差别。
合 子 心 型 胚 正 在 萌 发 的 体 胚
二、体细胞胚胎发生过程
1、发生过程：
一般分为5个阶段：
胚性愈伤组织诱导、
体细胞胚胎诱导、 体细胞胚胎早期分 化发育、体细胞胚 胎成熟、体细胞胚
胎萌发和成苗。
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
花椰菜体胚发育的不同阶段