体细胞胚胎发生
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Lipid transfer PR-protein Heat-shock
心形胚
心形胚 原胚、球形胚、心形胚 球形胚、心形胚 原胚 原胚 原胚 原胚 球形胚、心形胚、鱼雷胚 球形胚、心形胚 胚性细胞、原胚 球形胚 原胚、球形胚、心形胚、鱼 雷胚 胚性细胞、球形胚、心形胚 胚性细胞、球形胚、心形胚 、鱼雷胚、小植株 球形胚、心形胚
第七章 植物体细胞胚胎发生
本章主要内容
体细胞胚胎的概念、特点和意义 影响体细胞胚发生的因素 体细胞胚胎发生的生物学 人工种子
一、体细胞胚胎的概念、特点和意义
概念
离体培养下没有经过受精过程,但经过胚 胎发生和胚胎发育过程所形成的类胚结构,称 为胚状体(embryoid)或体细胞胚(somatic embryo)。
饥饿;有丝分裂阻止
2、人工种子包埋
包埋材料: 海藻酸钠、明胶、果胶酸钠、琼脂、树胶
包埋方法: 液胶包埋法;干燥包埋法;水凝胶法
人工胚乳研制
木薯淀粉与海藻酸钠混合胚乳是目前比较理想 的材料,还可以在胚乳中加入激素(GA3等)、 缓释物(活性炭等)、固化剂(CaCl2等)、抗生 素、其他混合物等制作全能性人工胚乳。
人工种皮研制
壳聚糖、El-vax-4260(10%环己烷)等
三、人工种子转换实验
转换指人工种子在一定条件下,萌发、生长、 形成完整植株的过程。可以分为无菌条件下的转 换和土壤条件下的转换。
2、培养基的影响
碳源
碳水化合物的种类和浓度可以影响体细胞胚的生长 发育,蔗糖是体胚发生最有效的还原碳源。但在一些 试验中,某些糖的培养效果优于蔗糖。还可添加半乳 糖、可溶性淀粉等促进体胚的生长发育。
糖类还可作渗透调节剂对体胚发育或成熟起作用。
2、培养基的影响
其他重要离子
培养基中钾离子对体胚发生是必需的,它是维持 阴阳离子平衡的主要阳离子。铁也是一个重要元素, 一般以螯合态存在于培养基中。
马铃薯不同基因型体细胞胚形成能力比较
(Seabrook and Douglass, 2001)
2、培养基的影响
氮源
培养基中氮素的形态亦会显著影响离体条件下的 胚胎发生,体细胞胚的产生要求培养基中含有一定浓 度的还原态氮。多以NH4+的形式供给,椰乳、水解酪 蛋白、酵母提取物以及许多氨基酸也可作为还原氮源。
基础。
二、 影响体细胞胚发生的因素
外植体 植物生长调节物质
培养基 培养条件
1、外植体的影响
产生部位:
理论上取自任何部位的外植体都具有细胞全能性, 但许多研究表明某些植物只有某些区段组培效果较 好。目前多以一定发育阶段的合子胚为首选材料。
生理状态:
应采用外植体增殖能力较强时的状态
基 因 型 的 影 响
体胚发生必须是同步控制。 人工种皮的制造与生产,选用什么样的材料? 人工胚乳的研制,在胶囊里加什么物质? 如何进行机械操作,提高体胚产生正常植株的转换率。
二、人工种子的制作
1、获得高质量和高产量的同步化的体细胞胚
①物理方法 手工选择、过筛选择、不连续密度梯度离心、渗
透压分选法、植物胚性细胞分级仪淘选、低温处理 同步化。 ②化学方法:
不同类型的愈伤组织在氨基酸、乙烯释放量、金属 离子、氨态氮与硝态氮的比值上存在明显差异。
柑橘的胚性愈伤组织发育过程中,会出现细胞壁加 厚,酸性POD同工酶特异性表达的现象。
4、体细胞胚胎发生的分子生物学
体胚发生归根结底是启动了某些特异基因的表达, 而蛋白质作为基因表达的产物,通常可以作为某些 发育过程的标记。
1、体细胞胚发生的途径 2、体细胞胚的发育与结构特点 3、体细胞胚胎发生的生化与分子基础
1、体细胞胚发生的途径
直接 途径
间接 途径
(1)体细胞胚从外植体上直接发生
1.诱导阶段
2. 胚胎发育阶段
(兰草叶片体胚发生,Chen等,1999)
(2)体细胞胚间接发生途径
经过愈伤组织的体细胞胚形成
间 接 发 生
体胚发生的基因表达调控是一个相当复杂的过程, 目前已克隆出几十个与体胚发育相关的基因。研究 较清楚的基因主要有:编码晚期胚胎发生丰富蛋白 (LEA)基因;体细胞胚胎分泌蛋白基因;脂体跨 膜蛋白基因,ATP合成酶亚基的基因等。
胡萝卜体细胞胚形成相关的部分基因
基因
表达产物
表达时期
资料来源
DC8
DC59 DC3 EMB-1 ECP31 ECP40 EP2 EP3 DC2.1 DC7.1 DC9.1 EF1-a CEM1
活性炭
培养基中添加活性炭有利于体胚发育,这在椰枣、 胡萝卜、常春藤等植物的组培试验中都得到证实。
3、激素的调控作用
生长素
生长素对体胚发生具有重要的调控作用,2,4-D是 应用最为广泛的生长素,其次是NAA。2,4-D的作用 具有双重性,一般在体胚诱导阶段必须加2,4-D,在 体胚发生阶段需要降低或取出2,4-D。但有些植物也 并非如此,这与植物本身的内源激素状况有关。
特点
普遍性 两极性 生理隔离 遗传性相对稳定 重演受精卵形态发生过程
意义
研究细胞分化、细胞全能性机理的理想实验体系 人工种子的技术基础 体胚可长期保存,利于种质资源保存 遗传性稳定、再生频率高,是理想的遗传转化受体 间接体胚发生过程的无性系变异利于突变体的选择 做为制备原生质体的材料,为细胞分化和植株再生奠定
体积明显小于合子胚,体胚干物质的积累、蛋白质 合成和多糖含量明显少于相应的合子胚,组成上也 不同;
体胚中一般没有胚柄的分化,或胚柄不明显; 体胚的发芽率、生活力和转换率远低于合子胚,畸
形胚发生率高于合子胚。
类似于植物合子胚的发育
(咖啡,Fifueroa, 2002)
胚胎细胞 发生
早期原胚 发生
3、激素的调控作用
细胞分裂素
细胞分裂素对体胚的发生是必不可少的。但有 些外植体本身已含有足够的细胞分裂素,因此不必 外加也可满足生长需求。
许多植物的体胚诱导需要细胞分裂素和生长素 的配合使用。如檀香、桉属等。最常用的为BA,近 年又发现TDZ的活性更高,已成功在黑核桃、美国白 蜡等植物中诱导出体细胞胚。
球形胚 形成
完整胚 结构形成
结构特点——与器官发生比较
四、人工种子
1、人工种子概念
将组织培养中形成的体细胞胚或不定芽包裹在 能提供养分(人工胚乳)的胶囊里,再在胶囊外包 上一层具有保护功能的防止机械损伤的外膜(人工 种皮),造成一种类似于天然种子的结构。
1978年穆拉希格(Murashige)提出人工种子概 念,1986年Redenbaugh等就成功地利用藻酸钠 包埋单个体细胞胚,生产人工种子。
C: 水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体,大多数体细胞胚、 不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中,再经人工种 皮包裹才能避免失水,从而维持良好的发芽能力。
据报道,目前已对26个科,36个属的植物进行了 人工种子研究。其研究范围显示出两大特点:
一是重要经济作物和粮食作物的人工种子报道日益 增多;
这一定义有以下几方面的界定:
① 体细胞胚是离体培养的产物,只限于离体培养 范围使用,以区别于无融合生殖的胚;
② 体细胞胚起源于非合子细胞,以区别于合子胚; ③ 体细胞胚经历了胚胎发育过程,以区别于离体培
养中器官发生形成个体的途径。
植物体细胞胚发生的普遍性
愈来愈多的研究表明,植物体细胞在离 体培养中,通过体细胞发生途径形成再生植 株已是极其普遍的现象,并认为该发生途径 是植物体细胞在离体培养条件下的一个基本 发育途径。
Gea14 Gea 31 Gea41
LEA(Grp3)
Oleosin LEA(Grp3) LEA(Grp1) LEA(Grp4) LEA(Grp2) Lipid transfer Chintinase Pro-rich protein Gly-rich protein Gly-rich protein Elongation factor EF1-a
3、激素的调控作用
赤霉素
有些学者认为,赤霉素能抑制体细胞胚胎发 生,所以应用较少,但在有些植物中,赤霉素对于 胚的成熟、发根和次生生长有益。
脱落酸
ABA对体胚发生,尤其是对体胚的成熟非常重 要,还能防止畸形胚的产生,抑制体胚的过早萌 发,防止针叶树中裂生多胚现象。
3、激素的调控作用
乙烯和多胺
乙烯和多胺是分布在植物体内对植物的生长发 育有多种调节功能的生长调节物质。
根据包被的程度可将人工种子分为三大类:
A
裸露的或休 眠的繁殖体
B
人工种皮包 被的繁殖体
C
水凝胶包被 皮的繁殖体
A: 裸露的或休眠的繁殖体,如可以适当干燥的体细胞胚、 休眠的微鳞茎和微块茎等,它们在不加包被的情况下也具有 较高的成株率;
B: 人工种皮包被的繁殖体,一些体细胞胚、原球茎等虽不 能过度干燥,但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状 态,如胡萝卜体细胞胚;
De Vries等,1988;Sterk等,1991 De Jong等,1992 Aleith和Richter,1990
Apuya和Zimmerman,1992 Kawahara等,1992
Liu等,1996
5、体细胞胚与合子胚 两种胚胎发生体系的比较
合子胚有胚乳和种皮包被,而体胚没有胚乳,其培 养条件代替了胚乳的作用;子叶常不规范。
④ 在人工种子材料里,可加入农药、菌肥和激素等,有 利于抗病虫害,加速生长和发育。
⑤ 节省劳力,降低成本,而且种子外形均匀,便于播 种,出苗整齐,更适合现代化生产的需要。
⑥ 能够固定杂种、转基因优势,保持遗传稳定性。 ⑦ 与试管苗相比,便于运输和储存。
3、人工种子研制涉及的主要问题
体细胞胚必须是高频率诱导,不仅要求数量多,而且 质量高。
4、培养条件的影响
培养容器和培养基状态
一般认为,培养容器种类、胚在培养基中的状态 (浸入培养基或浮在培养基上)和培养基的物理状态 (半固体或液体,通气性好坏)对胚的形成和发育影 响很小。但在有的植物种类中并非如此。体胚的培养 一般是在从液体到半固体范围内的培养基上进行。
三、体细胞胚胎发生的生物学
果蔗愈伤组织培养过程 中的体细胞胚发生
A:愈伤组织表面芽原基细胞分裂启动形成突起 B:胚性愈伤组织内部的分生细胞团 C:具有多个不定芽的形成 D:多细胞原胚的胚性愈伤组织 E:球形胚 F:梨形胚 G:盾片型胚 H:包括子叶型胚的多种类型的愈伤组织切片
3、体细胞胚胎发生的生化特点
通过胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织的对比研究发 现,乙烯与体胚发生密切相关,可以作为胚性愈伤 组织的分子标志物。
二是以微器官为繁殖体的报道日益增多,其中包括 微芽、微枝、原球茎、小鳞茎、小块茎等。
2、人工种子的优点
①自然条件下不受自然环境的影响,周年可以生产,节约大面 积制种田。
③通过细胞悬浮培养和用发酵罐生产,速度快,能 大大提高育种效率,缩短育种时间。
经过悬浮细胞的体细胞胚形成
蝴蝶兰茎段体胚发生
(经愈伤组织培养)
诱导愈伤组织形成
愈伤组织胚性化
子叶胚期
球形胚形成
愈伤组织 成熟子叶胚
胚性愈伤组织 高丽参体胚发生
(经悬浮细胞培养)
悬浮培养的 胚性细胞团
球形胚形成
2、体细胞胚发生的细胞学特点
通过石蜡切片、超微切片及组织化学等方法 对体胚发生过程中的形态学建成进行观察, 发现细胞壁加厚与体胚形成密切相关,胚细 胞内含有大量的核糖体、线粒体、内质网、 高尔基体等细胞器,代谢活动极为活跃。胚 性愈伤组织有淀粉积累的现象。
乙烯能抑制胡萝卜愈伤组织的体细胞胚胎发 生,而乙烯合成酶抑制剂能促进其体细胞胚胎发生。
多胺对体胚发生的作用取决于植物种类、内源 多胺状况等因素。外源多胺有利于橡胶树的体胚发 生,能促进芹菜体细胞胚的发生及其转植株的频率。
4、培养条件的影响
光照、温度
体胚发生对光/暗周期的要求因植物种类而异。 例如烟草和可可的体胚发生需要高强度的光照。高强 的白光、蓝光抑制胡萝卜悬浮细胞的体胚发生和生长。 低温处理对体胚发生也有影响。
Borrkird 等 , 1986 ; Franz等 , 1989 ; Halzopoulos等,1990 Choi等,1987;Hatzopoulos等,1990 Wilde等,1988;Vivekananda等,1992 Ulrich等,1990;Wurtele等,1993 Kiyosue等,1992,1993
心形胚
心形胚 原胚、球形胚、心形胚 球形胚、心形胚 原胚 原胚 原胚 原胚 球形胚、心形胚、鱼雷胚 球形胚、心形胚 胚性细胞、原胚 球形胚 原胚、球形胚、心形胚、鱼 雷胚 胚性细胞、球形胚、心形胚 胚性细胞、球形胚、心形胚 、鱼雷胚、小植株 球形胚、心形胚
第七章 植物体细胞胚胎发生
本章主要内容
体细胞胚胎的概念、特点和意义 影响体细胞胚发生的因素 体细胞胚胎发生的生物学 人工种子
一、体细胞胚胎的概念、特点和意义
概念
离体培养下没有经过受精过程,但经过胚 胎发生和胚胎发育过程所形成的类胚结构,称 为胚状体(embryoid)或体细胞胚(somatic embryo)。
饥饿;有丝分裂阻止
2、人工种子包埋
包埋材料: 海藻酸钠、明胶、果胶酸钠、琼脂、树胶
包埋方法: 液胶包埋法;干燥包埋法;水凝胶法
人工胚乳研制
木薯淀粉与海藻酸钠混合胚乳是目前比较理想 的材料,还可以在胚乳中加入激素(GA3等)、 缓释物(活性炭等)、固化剂(CaCl2等)、抗生 素、其他混合物等制作全能性人工胚乳。
人工种皮研制
壳聚糖、El-vax-4260(10%环己烷)等
三、人工种子转换实验
转换指人工种子在一定条件下,萌发、生长、 形成完整植株的过程。可以分为无菌条件下的转 换和土壤条件下的转换。
2、培养基的影响
碳源
碳水化合物的种类和浓度可以影响体细胞胚的生长 发育,蔗糖是体胚发生最有效的还原碳源。但在一些 试验中,某些糖的培养效果优于蔗糖。还可添加半乳 糖、可溶性淀粉等促进体胚的生长发育。
糖类还可作渗透调节剂对体胚发育或成熟起作用。
2、培养基的影响
其他重要离子
培养基中钾离子对体胚发生是必需的,它是维持 阴阳离子平衡的主要阳离子。铁也是一个重要元素, 一般以螯合态存在于培养基中。
马铃薯不同基因型体细胞胚形成能力比较
(Seabrook and Douglass, 2001)
2、培养基的影响
氮源
培养基中氮素的形态亦会显著影响离体条件下的 胚胎发生,体细胞胚的产生要求培养基中含有一定浓 度的还原态氮。多以NH4+的形式供给,椰乳、水解酪 蛋白、酵母提取物以及许多氨基酸也可作为还原氮源。
基础。
二、 影响体细胞胚发生的因素
外植体 植物生长调节物质
培养基 培养条件
1、外植体的影响
产生部位:
理论上取自任何部位的外植体都具有细胞全能性, 但许多研究表明某些植物只有某些区段组培效果较 好。目前多以一定发育阶段的合子胚为首选材料。
生理状态:
应采用外植体增殖能力较强时的状态
基 因 型 的 影 响
体胚发生必须是同步控制。 人工种皮的制造与生产,选用什么样的材料? 人工胚乳的研制,在胶囊里加什么物质? 如何进行机械操作,提高体胚产生正常植株的转换率。
二、人工种子的制作
1、获得高质量和高产量的同步化的体细胞胚
①物理方法 手工选择、过筛选择、不连续密度梯度离心、渗
透压分选法、植物胚性细胞分级仪淘选、低温处理 同步化。 ②化学方法:
不同类型的愈伤组织在氨基酸、乙烯释放量、金属 离子、氨态氮与硝态氮的比值上存在明显差异。
柑橘的胚性愈伤组织发育过程中,会出现细胞壁加 厚,酸性POD同工酶特异性表达的现象。
4、体细胞胚胎发生的分子生物学
体胚发生归根结底是启动了某些特异基因的表达, 而蛋白质作为基因表达的产物,通常可以作为某些 发育过程的标记。
1、体细胞胚发生的途径 2、体细胞胚的发育与结构特点 3、体细胞胚胎发生的生化与分子基础
1、体细胞胚发生的途径
直接 途径
间接 途径
(1)体细胞胚从外植体上直接发生
1.诱导阶段
2. 胚胎发育阶段
(兰草叶片体胚发生,Chen等,1999)
(2)体细胞胚间接发生途径
经过愈伤组织的体细胞胚形成
间 接 发 生
体胚发生的基因表达调控是一个相当复杂的过程, 目前已克隆出几十个与体胚发育相关的基因。研究 较清楚的基因主要有:编码晚期胚胎发生丰富蛋白 (LEA)基因;体细胞胚胎分泌蛋白基因;脂体跨 膜蛋白基因,ATP合成酶亚基的基因等。
胡萝卜体细胞胚形成相关的部分基因
基因
表达产物
表达时期
资料来源
DC8
DC59 DC3 EMB-1 ECP31 ECP40 EP2 EP3 DC2.1 DC7.1 DC9.1 EF1-a CEM1
活性炭
培养基中添加活性炭有利于体胚发育,这在椰枣、 胡萝卜、常春藤等植物的组培试验中都得到证实。
3、激素的调控作用
生长素
生长素对体胚发生具有重要的调控作用,2,4-D是 应用最为广泛的生长素,其次是NAA。2,4-D的作用 具有双重性,一般在体胚诱导阶段必须加2,4-D,在 体胚发生阶段需要降低或取出2,4-D。但有些植物也 并非如此,这与植物本身的内源激素状况有关。
特点
普遍性 两极性 生理隔离 遗传性相对稳定 重演受精卵形态发生过程
意义
研究细胞分化、细胞全能性机理的理想实验体系 人工种子的技术基础 体胚可长期保存,利于种质资源保存 遗传性稳定、再生频率高,是理想的遗传转化受体 间接体胚发生过程的无性系变异利于突变体的选择 做为制备原生质体的材料,为细胞分化和植株再生奠定
体积明显小于合子胚,体胚干物质的积累、蛋白质 合成和多糖含量明显少于相应的合子胚,组成上也 不同;
体胚中一般没有胚柄的分化,或胚柄不明显; 体胚的发芽率、生活力和转换率远低于合子胚,畸
形胚发生率高于合子胚。
类似于植物合子胚的发育
(咖啡,Fifueroa, 2002)
胚胎细胞 发生
早期原胚 发生
3、激素的调控作用
细胞分裂素
细胞分裂素对体胚的发生是必不可少的。但有 些外植体本身已含有足够的细胞分裂素,因此不必 外加也可满足生长需求。
许多植物的体胚诱导需要细胞分裂素和生长素 的配合使用。如檀香、桉属等。最常用的为BA,近 年又发现TDZ的活性更高,已成功在黑核桃、美国白 蜡等植物中诱导出体细胞胚。
球形胚 形成
完整胚 结构形成
结构特点——与器官发生比较
四、人工种子
1、人工种子概念
将组织培养中形成的体细胞胚或不定芽包裹在 能提供养分(人工胚乳)的胶囊里,再在胶囊外包 上一层具有保护功能的防止机械损伤的外膜(人工 种皮),造成一种类似于天然种子的结构。
1978年穆拉希格(Murashige)提出人工种子概 念,1986年Redenbaugh等就成功地利用藻酸钠 包埋单个体细胞胚,生产人工种子。
C: 水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体,大多数体细胞胚、 不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中,再经人工种 皮包裹才能避免失水,从而维持良好的发芽能力。
据报道,目前已对26个科,36个属的植物进行了 人工种子研究。其研究范围显示出两大特点:
一是重要经济作物和粮食作物的人工种子报道日益 增多;
这一定义有以下几方面的界定:
① 体细胞胚是离体培养的产物,只限于离体培养 范围使用,以区别于无融合生殖的胚;
② 体细胞胚起源于非合子细胞,以区别于合子胚; ③ 体细胞胚经历了胚胎发育过程,以区别于离体培
养中器官发生形成个体的途径。
植物体细胞胚发生的普遍性
愈来愈多的研究表明,植物体细胞在离 体培养中,通过体细胞发生途径形成再生植 株已是极其普遍的现象,并认为该发生途径 是植物体细胞在离体培养条件下的一个基本 发育途径。
Gea14 Gea 31 Gea41
LEA(Grp3)
Oleosin LEA(Grp3) LEA(Grp1) LEA(Grp4) LEA(Grp2) Lipid transfer Chintinase Pro-rich protein Gly-rich protein Gly-rich protein Elongation factor EF1-a
3、激素的调控作用
赤霉素
有些学者认为,赤霉素能抑制体细胞胚胎发 生,所以应用较少,但在有些植物中,赤霉素对于 胚的成熟、发根和次生生长有益。
脱落酸
ABA对体胚发生,尤其是对体胚的成熟非常重 要,还能防止畸形胚的产生,抑制体胚的过早萌 发,防止针叶树中裂生多胚现象。
3、激素的调控作用
乙烯和多胺
乙烯和多胺是分布在植物体内对植物的生长发 育有多种调节功能的生长调节物质。
根据包被的程度可将人工种子分为三大类:
A
裸露的或休 眠的繁殖体
B
人工种皮包 被的繁殖体
C
水凝胶包被 皮的繁殖体
A: 裸露的或休眠的繁殖体,如可以适当干燥的体细胞胚、 休眠的微鳞茎和微块茎等,它们在不加包被的情况下也具有 较高的成株率;
B: 人工种皮包被的繁殖体,一些体细胞胚、原球茎等虽不 能过度干燥,但只需人工种皮包被即可维持良好的发芽状 态,如胡萝卜体细胞胚;
De Vries等,1988;Sterk等,1991 De Jong等,1992 Aleith和Richter,1990
Apuya和Zimmerman,1992 Kawahara等,1992
Liu等,1996
5、体细胞胚与合子胚 两种胚胎发生体系的比较
合子胚有胚乳和种皮包被,而体胚没有胚乳,其培 养条件代替了胚乳的作用;子叶常不规范。
④ 在人工种子材料里,可加入农药、菌肥和激素等,有 利于抗病虫害,加速生长和发育。
⑤ 节省劳力,降低成本,而且种子外形均匀,便于播 种,出苗整齐,更适合现代化生产的需要。
⑥ 能够固定杂种、转基因优势,保持遗传稳定性。 ⑦ 与试管苗相比,便于运输和储存。
3、人工种子研制涉及的主要问题
体细胞胚必须是高频率诱导,不仅要求数量多,而且 质量高。
4、培养条件的影响
培养容器和培养基状态
一般认为,培养容器种类、胚在培养基中的状态 (浸入培养基或浮在培养基上)和培养基的物理状态 (半固体或液体,通气性好坏)对胚的形成和发育影 响很小。但在有的植物种类中并非如此。体胚的培养 一般是在从液体到半固体范围内的培养基上进行。
三、体细胞胚胎发生的生物学
果蔗愈伤组织培养过程 中的体细胞胚发生
A:愈伤组织表面芽原基细胞分裂启动形成突起 B:胚性愈伤组织内部的分生细胞团 C:具有多个不定芽的形成 D:多细胞原胚的胚性愈伤组织 E:球形胚 F:梨形胚 G:盾片型胚 H:包括子叶型胚的多种类型的愈伤组织切片
3、体细胞胚胎发生的生化特点
通过胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织的对比研究发 现,乙烯与体胚发生密切相关,可以作为胚性愈伤 组织的分子标志物。
二是以微器官为繁殖体的报道日益增多,其中包括 微芽、微枝、原球茎、小鳞茎、小块茎等。
2、人工种子的优点
①自然条件下不受自然环境的影响,周年可以生产,节约大面 积制种田。
③通过细胞悬浮培养和用发酵罐生产,速度快,能 大大提高育种效率,缩短育种时间。
经过悬浮细胞的体细胞胚形成
蝴蝶兰茎段体胚发生
(经愈伤组织培养)
诱导愈伤组织形成
愈伤组织胚性化
子叶胚期
球形胚形成
愈伤组织 成熟子叶胚
胚性愈伤组织 高丽参体胚发生
(经悬浮细胞培养)
悬浮培养的 胚性细胞团
球形胚形成
2、体细胞胚发生的细胞学特点
通过石蜡切片、超微切片及组织化学等方法 对体胚发生过程中的形态学建成进行观察, 发现细胞壁加厚与体胚形成密切相关,胚细 胞内含有大量的核糖体、线粒体、内质网、 高尔基体等细胞器,代谢活动极为活跃。胚 性愈伤组织有淀粉积累的现象。
乙烯能抑制胡萝卜愈伤组织的体细胞胚胎发 生,而乙烯合成酶抑制剂能促进其体细胞胚胎发生。
多胺对体胚发生的作用取决于植物种类、内源 多胺状况等因素。外源多胺有利于橡胶树的体胚发 生,能促进芹菜体细胞胚的发生及其转植株的频率。
4、培养条件的影响
光照、温度
体胚发生对光/暗周期的要求因植物种类而异。 例如烟草和可可的体胚发生需要高强度的光照。高强 的白光、蓝光抑制胡萝卜悬浮细胞的体胚发生和生长。 低温处理对体胚发生也有影响。
Borrkird 等 , 1986 ; Franz等 , 1989 ; Halzopoulos等,1990 Choi等,1987;Hatzopoulos等,1990 Wilde等,1988;Vivekananda等,1992 Ulrich等,1990;Wurtele等,1993 Kiyosue等,1992,1993