影响植物体细胞胚诱导的因素
影响胡萝卜体细胞胚建成关键因素的研究进展
影响胡萝卜体细胞胚建成关键因素的研究进展
刘佳娜;于丽杰;李婉婷
【期刊名称】《黑龙江农业科学》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】利用体细胞胚对胡萝卜进行离体再生,具有数量多、速度快、成苗率高、染色体稳定等优点.影响胡萝卜体细胞胚发生的因素很多,主要集中于基因型、外植体、激素配比、基本培养基等方面.对影响胡萝卜体细胞胚建成关键因素进行综述,以为提高胡萝卜体细胞胚的诱导频率、建立高效的胡萝卜离体再生体系和以胡萝卜为受体的植物遗传转化体系提供参考.
【总页数】4页(P7-10)
【作者】刘佳娜;于丽杰;李婉婷
【作者单位】哈尔滨师范大学生物学系,哈尔滨150025;哈尔滨师范大学生物学系,哈尔滨150025;哈尔滨师范大学生物学系,哈尔滨150025
【正文语种】中文
【中图分类】Q944.4
【相关文献】
1.影响棉花体细胞胚胎发生和植株再生的关键因素分析 [J], 王志才;木合热皮亚·艾尔肯;廖茂森;张富春
2.浅谈林木体细胞胚胎发生影响因子的研究进展 [J], 戎洁庆
3.云杉属树种体细胞胚成熟影响因素研究进展 [J], 依巴代提·木合旦尔;伊达娅提·木合旦尔
4.影响玉米胚状体建成关键因素研究进展 [J], 魏开发;高武军;孙富丛;卢龙斗
5.蔗糖浓度对胡萝卜体细胞胚生长与发育的影响 [J], 黄绍兴;王慧中;黄美娟
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植物组织培养考试重点
植物组织培养考试重点第一章1植物离体培养：通过无菌操作，把植物细胞或其他类型的外植体，接种于人工配置的培养基上，给予人工控制的环境条件，使培养或操作对象表现生长发育等生命活动。
2细胞全能型：细胞具有该有机体的全部遗传信息，并具有形成有机体所有细胞类型的能力。
3园艺植物生物技术的应用领域一在细胞工程的应用；1良种繁育，使繁殖系数大，周年生产，繁殖速度快，苗木整齐一致。
2离体种质保存，克服常规保存方法占用大量土地或消耗大量人力物力等缺点，并方便种质资源的地区和国际交换，避免病虫的人为传播。
3细胞工程育种，培育园艺新品种，克服远缘杂交育种障碍。
4有用物质的生产，大规模的细胞发酵罐培养生产药物，食品，调料香精等日用化工品。
二基因工程运用：作为园艺作物改良的有效手段之一。
三：分子标记运用，加快育种速度，降低选育种的成本，有效提高品种改良的成效。
四：在植物学基础研究上的应用：进行遗传多样性的分析，系谱分析，基因表达及调控的研究等。
4细胞脱分化：指外植体中已分化的细胞，在切割损伤和培养物内外因素作用下，逐渐丧失其原有的分化了的结构和功能，合成代谢变得旺盛，细胞壁由厚变薄，细胞内部结构发生变化，细胞高度液泡化，回复到分生组织状态，形成无组织的细胞团或愈伤组织的过程。
5器官分化：指培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根，不定芽等器官的过程。
6胚胎发生：指从合子到成熟胚的发生发育过程，所形成的的胚称为合子胚。
7.离体胚胎发生和器官发生有何异同：自然条件下的器官分化是受植物体本身的自主调节控制，而在离体培养条件下，器官分化则是在人工辅助条件下完成的，有3个生长阶段，第一，外植体经过诱导形成愈伤组织。
第二，形成生长中心（也成为拟分生组织）。
第三，器官原基及器官形成、体细胞胚是离体培养的产物，体细胞胚起源于非合子细胞，体细胞经历了胚胎发育过程，与器官发生形成个体的途径不同。
第二章外植体：用于接种培养的各种离体的植物材料，包括胚胎材料，各种器官，组织，细胞，原生质体等。
第十二章植物体细胞胚胎发生
2、生长素对基因体现的调控
**60年代初Key等人提出“基因体现活化”假说，认为生长素 调解生长过程所必需的蛋白质合成的mRNA形成。
**近来有研究表明，植物生长素能诱导mRNA的合成，并且能 调控细胞内mRNA的含量水平。
**在苜蓿的体细胞胚发生的研究中,证明2,4-D能够诱导编码富 含脯氨酸的小分子蛋白质基因（MsPRP5）的 体现，在脱分化 的愈伤组织中MsPRP5 mRNA的积累与2,4-D的浓度有关， 100μmol/L的2,4-D解决愈伤组织20min，mRNA的量开始增 加，解决24-48h mRNA的量达成高峰（Gyorgyey等， 1997）。
（四）、体细胞胚发生中DNA的甲基化对基因体现的调控作用
第二节 影响体细胞胚胎发生的因素
1、基因型与体细胞胚发生
基因型是影响体细胞胚发生的重要因素，体细胞胚的诱导 率和每个胚性外植体上体细胞胚的发生率因基因型而异
（a）不同基因型体细胞胚诱导率； （b）不同基因型每个胚性外植体上体细胞胚的数目 图6.7 在相似培养基上Feijoa sellowiana Berg不同基因型体细胞胚诱导
**这种ATP酶活性的存在又可能为胚性细胞的分裂和发育 提供能量，或者与物质和信息的传递亲密有关。
（二）、过氧化物酶和其它酶类
**体细胞胚发生和发育是大量酶特异性合成及参加代谢的 成果。 **体细胞胚发生和发育过程中含有较高的过氧化物酶活性 和较多的同工酶种类。
举例：
**如过氧化物酶在小麦体细胞胚发生中起着重要的作用，特别 是C2、C6、C9三种三种同工酶带是胚胎发生的特异性酶带， 被称为小麦体细胞胚发生的标志酶。
研究表明，ABA含有增进苈蒿体细胞胚构造正常化的明显 效应。
在浓度适宜时，ABA能克制多个异常体细胞胚的发生，并 且ABA加入培养基的时间愈早其效应也越明显。
植物组培简答题
1、从外植体到小植株有哪些培养途径离体器官的分化有三种比较典型的分化途径：一是由分生组织直接分生芽；二是由分生组织形成愈伤组织，经过分化实现细胞的全能性；三是游离细胞或原生质体形成胚状体(embryoid)，由胚状体直接重建完整植株，或制成人工种子后再重建植株。
愈伤组织再分化时，可经过两条途径，一是由愈伤组织的部分细胞先分化产生芽（或根），再在另一种培养基上产生根（或芽），形成一个完整的植株，因为芽和根都是植物体的器官，所以这一过程叫器官发生途径。
二是在愈伤组织中产生出一些与种子中的胚相似的结构，即同时形成一个有苗端和根端的两极性结构，然后再在另一种培养基上同时发展成带根苗，由于这一过程与种子中胚的形成和种子萌发时形成幼苗的过程相似，所以叫做胚状体发生或无性胚胎发生。
2、试述目前植物组织培养的应用。
（1）植物离体快繁（无性系快速繁殖）（2）无病毒苗木培育（3）培育新品种或创制新物种（4）次生代谢物生产（5）植物种质资源的离体保存(6) 人工种子3、简述植物组织培养无菌操作技术的一般过程。
（（1）无菌操作室消毒（无菌操作室除定期熏蒸灭菌外，还要经常通过紫外灯灭菌。
）（2）无菌操作步骤A.在实验之前30min将超净工作台的紫外灯打开，进行灭菌。
工作人员要避免紫外线照射。
做实验时将紫外灯关闭。
B.用酒精喷壶或酒精棉将超净工作台消毒（酒精浓度为70％）。
C.实验操作前，工作人员的手和小臂用70％酒精消毒。
D.使用的镊子、解剖刀等用90％酒精浸泡，之后放在酒精灯上火烧灭菌，再放在灭菌支架上冷却后使用。
E.在植入或移植材料的前后，培养瓶的瓶口须在酒精灯火焰上烧烤灭菌。
4、常用培养基分为哪几类各类的主要特点是什么培养基是1962年Murashige和Skoog为培养烟草材料而设计的。
特点是无机盐的浓度高，有加速愈伤组织生长的作用，能满足植物组织对矿质营养的要求。
铵盐和硝酸盐含量高，比例也比较适合，也不需要添加更多的有机附加物，这是目前应用最广泛的一种培养基。
植物体细胞胚胎发生
植物体细胞胚胎发生正常情况下，植物胚胎发生是指受精后的一系列连续过程，即从合子（受精卵）到成熟胚的发生、发育的有规律变化，这种情况下形成的胚成为合子胚。
在离体培养条件下，植物离体培养的细胞、组织、器官也可以产生类似胚的结构，其形成也经历一个类似胚胎的发生和发育过程，这种类似胚的结构称为胚状体。
成熟的胚状体可以像合子胚一样长出根、芽，萌发再生植株。
植物离体培养细胞产生胚状体的过程称为体细胞胚胎发生，植物体细胞胚胎发生具有普遍性，已从200多种植物上观察到胚状体的发生，包括被子植物几乎所有重要的科和一些裸子植物。
在被子植物上，不仅能够从根、茎、叶、花、果实等器官的组织培养物中诱导产生二倍性胚状体，还能从花粉、助细胞和反足细胞中诱导产生单倍性胚状体，从胚乳细胞中诱导产生三倍性胚状体。
一、植物体细胞胚胎发生过程（一）体细胞胚胎发生过程虽然不同种类的植物体细胞胚胎发生的主要发育阶段的分划是不一致的，但一般可分为胚性愈伤组织诱导、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五个阶段。
在双子叶植物上，体细胞胚胎发生经过原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚和成熟胚阶段；在乔本科植物的成熟体细胞胚上，可以清楚的看到胚特有的结构，即盾片、胚芽鞘和胚根等。
体细胞胚与愈伤组织的维管系统没有连接，最后会从培养物的表面脱落下来。
（二）胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态有明显差异。
胚性细胞是一类独特的细胞，它与分生组织类似，通常较小，近圆形，具有较大的核和核仁并能高度染色，胞质浓厚。
多数典型的胚性愈伤组织的外表呈松脆颗粒状。
胚性与非胚性细胞或愈伤组织相比，DNA、RNA以及蛋白质的合成更为活跃，表现为含量和种类的增加、淀粉和可溶性糖含量增加、内源多胺含量升高、活性氧水平提高、同工酶谱和内源激素合成有明显变化等。
如胡萝卜胚性愈伤组织的淀粉含量高出非胚性愈伤组织的15～40倍，挪威云杉非胚性愈伤组织的乙烯生成速率比胚性愈伤组织高19～117倍，龙眼胚性愈伤组织的内源多胺和激素水平都高于非胚性愈伤组织。
植物细胞工程复习
植物细胞工程复习第二章名词解释植物细胞工程：植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。
在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。
利用细胞的这种全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。
这就是人们常说的植物细胞工程。
细胞全能性(totipotency）：植物细胞具有该植物有机体的全部遗传信息，并具有形成植物有机体所有细胞类型，直至发育成完整植株的能力。
脱分化（dedifferentiation）：在离体培养的条件下，已分化的细胞，失去原有的形态和机能，从而形成没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。
再分化（redifferentiation）：由脱分化状态的细胞再度分化形成一种或几种类型细胞的过程。
包括细胞分化、组织分化和器官分化等。
再分化通过胚胎发生途径或器官发生途径实现。
外植体(e xplant) ：指切离植物体后用以离体培养的各种接种材料，包括胚胎材料、各种器官、组织、细胞和原生质体等。
愈伤组织（Callus）：在人工诱导或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖产生的主要有薄壁细胞构成的不定形的组织。
思考题1、影响脱分化有关的因子及其作用（１）创伤刺激（除种子外）离体培养均产生创伤，创伤反应与组织培养时脱分化和再分化的时间基本一致，创伤影响细胞分裂和分化作用，创伤是引起细胞脱分化的第一个因子。
（2）生长物质的影响培养基中添加外源植物生长物质对细胞的脱分化起着决定性的作用。
２，４－Ｄ等生长物质，能使细胞脱分化并分裂；生长素＋细胞分裂素（3）培养细胞的异质性异质性细胞对培养条件刺激有不同敏感度。
异质性细胞：不同染色体倍数。
如豌豆2x、3x和4x细胞的外植体（根）培养在含2，4—D培养基中，只二倍体细胞脱分化分裂。
培养在2，4—D+酵母汁培养基中，2x、3x和4x细胞均脱分化，一周后4x的脱分化占优势。
异质性细胞：不同生理状态菊苣块茎储存时间脱分化所需时间５个月２０－２４小时１２个月６０小时发现脱分化所需时间的长短与细胞内RNA变化有关。
第十二章 植物体细胞胚胎发生
(A) 伸长期合子；(B) 合子经过第一次分裂, 产生1 个顶细胞(绿色)和一个 基细胞(粉红色)；(C) 四分体胚: 顶细胞经历2 次纵向分裂，产生含有4 个 细胞的胚体和2 个细胞的胚柄；(D) 16 细胞球形胚: 8 细胞胚的所有细胞经 过1 次平周分裂, 产生包含8 个细胞的表皮原和8 个细胞的内部组织；(E) 早期心形胚；(F) 心形胚: 子叶和胚根原基已经出现；(G) 成熟胚胎。 1: 顶细胞; 2 : 基细胞; 3: 胚根原细胞, 形成未来的ROC 和根冠中央区; RM: 根尖生长点; SM: 茎尖生长点 图6.2 双子叶植物拟南芥的胚胎发育过程
品种Jack Jack（光照强度 Jack 50-60 µE m2 s-1）
品种 Fayette Fayette（光照强度50-60 µE m2 s-1）
品种Jack Jack（光照强度5-10 Jack µE m2 s-1）
品种Fayette Fayette（光照强度 Fayette 5-10 µE m2 s-1）
于非胚性愈伤组织，而且mRNA种类丰富 mRNA种类丰富 mRNA种类丰富、不同发育时期mRNA种类
不同，因而转译形成探针。
**Sengupta等早在20世纪80年代初就发现，胡萝卜体细胞胚发生 中，RNA合成始于胚性细胞培养的2-4小时 RNA合成始于胚性细胞培养的 RNA合成始于胚性细胞培养的2 小时，两天后细胞分裂较快，
总RNA和蛋白质含量增加 ，而且在 胚性细胞中主要合成poly(A)+ mRNA，并认为它的出现是体细胞胚分化的重要遗传信息。
（六）、DNA代谢动态
DNA代谢动态与体细胞胚的形态学极性密切有关，
它的合成为细胞分裂奠定了物质基础，为细胞分化提 供了条件。
植物组培点
名词解释：1.愈伤组织：是指在人工培养基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。
2.植物组织培养：指在离体条件下利用人工培养基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培养，使其长成完整的植株。
3.外植体：植物组织培养中的各种接种材料，包括植物体的各种器官、组织和原生质体等。
4.愈伤组织培养：将植物外植体接种在人工培养基上，由于植物生长调节剂的存在儿使其细胞脱分化形成愈伤组织，然后经过再分化形成再生植株。
5.细胞全能性：一个完整的植物细胞拥有形成一个完整植株所必需的全部遗传信息。
6.外植体接种：在无菌条件下，将消过毒的植物材料在超净工作台上切割、分离成适宜的外植体大小，并将其转移到培养基上的过程。
7.玻璃苗：是生长异常，叶、嫩梢呈透明或半透明的水浸状，整株矮小肿胀，失绿，叶片皱缩成纵向卷伸，脆弱易碎的试管苗。
8.继代培养：愈伤组织在培养基上生长一段时间后，由于营养物质枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移到新鲜培养基上培养，这个过程叫做继代培养。
9.细胞分化：一个尚未特化的细胞发育出特征性结构和功能的过程。
10.炼苗：植物组织培养中获得的小植株，完成由异养到自养的转变，需要一个逐渐适应的驯化过程，此过程为炼苗。
11.胚状体：指在组织培养中，由一个非合子细胞(体细胞)，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的具有双极性的胚状结构。
12.胚培养: 是指将胚从种子、子房或胚珠中分离出来，在进行组织培养，使其生长发育形成幼苗的过程。
13.植物离体授粉：人工控制条件下使离体的胚球或子房完成授粉，受精形成种子的过程。
14.人工种子：是指通过植物组织培养的方法获得的具有正常发育能力的材料，外面还被有特定物质，在适宜条件下可以发芽成苗的植物幼体。
15.微体嫁接：将0.1～0.2mm的茎尖作为接穗，假接到由试管培养，假接到由试管中培养出来的无菌实生的砧木上，继续进行试管培养，愈合成为完整的植株的方法。
16.单倍体：是指具有配子染色体数的个体或组织，即体细胞染色体数为n 。
植物体细胞胚胎发生起源研究进展
体细胞通过与合子胚发生相似 的途径形成类 似合子胚
结构的过程 。在植物长期进化 的过 程中 ， 许多物种形成 了不同的无性胚胎 发生方式来克 服影响受精 的环境和 基因的因素。植物胚 胎不但可从离 体培养 的已分化的 体细胞获得 ， 而且体细胞胚胎发生过程与合子胚胎发生 过程相似 ， 所形成的胚具有类似于合子胚的极性和典型 的胚性器官 ， 如胚根 、 下胚轴和子 叶等。 自从 １５ ９ ８年 Ｓｅ ａ … 在胡萝 卜 ｔ ｒ ｗｄ 细胞悬 浮培养 中 发现体细胞胚 胎发生 以来 ， 物学家 对此 进行 了广泛 植 的研究 ， 体细胞胚 胎发 生的潜 力在 大量 的植 物 中被发
结 ， 内省 外化成 文字 ， 升 为新概念 ， 导今 后 的实 将 上 指
践， 即所谓 “ 上来 ” 如写 教 学案 例 、 浮 ， 教学叙 事 、 后 教 记等 。
●
理论 修养 ， 自己的理论水 平跟 上课 改 的步伐 。在 学 使 习中反思 自己的 观念 和 教学 实 践 ， 总结 经验 ， 出不 找
子叶 ， 下部分形成胚轴 、 根和根 分生组织 中近基原始 细 胞 。植物体细胞胚胎发生是指在离体培养条件下 植物
起源和单 细胞起 源。Ｂ ｔ ｎ等【Ｊ ｕｔ ｏ ２用果胶酶处理柑 桔的
愈伤组织 ， 细胞解离后再用微孔筛 过滤 ， 使 除去 未完全 解离的细胞 团后培养单个细胞 ， 最后得 到体细胞胚 胎 ， 由此证 明体 细胞 胚 胎来 源于 单个 细胞 。王 亚馥 等 ｌＪ ３ 发现小麦体细胞胚胎是起源 于愈伤组织表 层或近表 层
现 ， 利用其各 种不 同的器官 、 织 、 并 组 细胞 和 原生 质体
培养得到 了体 细胞 胚胎 ， 表 明植物 体细胞胚 胎 的发 这
植物细胞工程原理与技术智慧树知到期末考试章节课后题库2024年浙江农林大学
植物细胞工程原理与技术智慧树知到期末考试答案章节题库2024年浙江农林大学1.分离原生质体的酶液中加入氯化钙是为了稳定原生质膜。
（）答案:对2.培养室通常采用紫外线灭菌。
（）答案:对3.不同种植物对农杆菌敏感性差异大，同一种植物敏感性相同。
（）答案:错4.孔雀绿能够抑制病毒的合成，但不能使病毒失活。
（）答案:错5.酶解处理一般在光照条件下进行。
（）答案:错6.指示植物法是病毒检测中最古老最准确的方法。
（）答案:错7.胚乳培养的再生植株都是三倍体。
（）答案:错8.胚状体和合子胚一样具有两极性。
（）答案:对9.植物原生质体是观察大分子吸收和转移的良好材料。
（）答案:对10.接种器械一般采用照射灭菌。
（）答案:错11.胚培养可用于克服杂种不活性。
（）答案:对12.对花药进行预处理的主要目的是为了提高诱导率。
（）答案:对13.植物脱毒处理的温度和时间因植物的种类而异，和处理器官的生理状况无关。
（）答案:错14.茎尖越小，脱毒效果越好。
（）答案:对15.细胞培养周期是指一定起始密度的单细胞，从开始培养到细胞数目和总重量停止增长的过程。
（）答案:对16.过滤灭菌微孔滤膜的直径以0.22 μm为宜。
（）答案:对17.固体培养是组织培养中最常用的方法。
（）答案:对18.能被酚臧红花染成红色的细胞为活细胞。
（）答案:错19.采用氯化汞对外植体进行消毒，时间越长越好。
（）答案:错20.细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。
（）答案:对21.原生质体融合首先是细胞质融合，最后是细胞核融合。
（）答案:错22.处于四核胚囊期的子房离体培养成功率高。
（）答案:错23.悬浮培养只能用于细胞培养。
（）答案:错24.Vir基因的活化是农杆菌Ti质粒转移的先决条件。
（）答案:对25.早熟萌发的胚一般能形成许多植株。
第六章植物体细胞胚胎发生
第六章植物体细胞胚胎发生第一节体细胞胚胎发生特点及方式一、体细胞胚胎发生特点植物胚胎发生（Somatic embryogenesis）从合子开始。
自20世纪50年代末Steward等发现胡萝卜根细胞离体培养可通过体细胞胚胎发生形成再生植株以来，大量研究表明，大多数植物组织培养、单细胞悬浮培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚胎发生或花粉胚胎发生。
其中体细胞胚为二倍体的体细胞产生的胚状结构；而花粉胚（Pollen embryos）是由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的体细胞胚，可发育成单倍体植株。
体细胞胚或花粉胚都起源于植物组织培养中一个非合子细胞，是经过胚胎发生和胚胎发育过程而形成的胚状结构。
体细胞胚是离体诱导过程中组织培养的产物，与无融合生殖胚明显不同，只限于组织培养范围使用；体细胞胚起源于非合子细胞，明显区别于合子胚；体细胞胚的形成经过胚胎发育过程，与组织培养器官发生途径中芽与根的分化不同。
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相比具有明显的特点：①具有两极性：在体细胞胚胎发生早期就具有胚根和胚芽两极性的存在，胚性细胞第一次分裂多为不均等分裂，形成顶细胞和基细胞，继而由较小的顶细胞继续分裂形成多细胞原胚，而较大的基细胞经过少数几次分裂成为胚柄部分，在形态上具有明显的极性，发育过程与合子胚相似。
体细胞胚一经形成，多数可生长为小植株，成苗率高。
因此，常将发育一定时期的体细胞胚制作成人工种子，以达到快速繁殖优良种质的目的。
不定芽和不定根则为单极性。
②存在生理隔离：体细胞胚形成后与母体植物或外植体的维管束系统较少连接，出现所谓生理隔离（Physiological isolation）现象，与器官发生途径完全不同（不定根或不定芽往往与愈伤组织的维管组织连接）。
③遗传性相对稳定：体细胞胚是由那些未经过畸变的细胞或变异较小的细胞形成，并可以实现全能性表达，通过体细胞胚形成的再生植株变异小于器官发生途径形成的再生植株。
体细胞胚胎发生
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。
植物组培复习总结
第一章植物细胞组培：在离体条件下利用人工培养基对植物器官、组织、细胞原生质体等进行培养，使其长成完整株体。
类型 1器官培养 2茎尖分生组织培养3愈伤组织培养 4细胞培养 5原生质体培养植物组培特点:1培养条件可认为控制 2 生长周期短，繁殖率高 3管理方便，利用工厂化生产和自动化控制植物细胞全能性：每个植物体细胞或性细胞都具有该植物的全套遗传基因，因此在一定条件下培养都可发育成一个与母体一样的植株。
植物细胞变现全能性必须经过的步骤:成熟细胞——分生细胞——胚状体——完整植株成熟细胞——愈伤组织——出根出芽——完整植株愈伤组织:原本指植物受伤后在表面形成的一团薄壁细胞。
植物组培中特指人工培养基上形成的无数生长的薄壁细胞。
脱分化：已经完全分化定型的细胞，经过诱导成为重新恢复分裂能力的细胞的过程。
诱导细胞脱分化是处于抑制的，需要外接条件刺激，在各条件中，激素起重要作用。
4类植物 1有些植物只需生长素——IAA吲哚乙酸 NAA萘乙酸 2,4-D 如菊苣2 有些仅需细胞激动素萝卜大豆3 须加细胞激动素和生长素烟草胡萝卜马铃薯4不需加任何激素烟草愈伤组织再分化：植物成熟细胞经过脱分化后（形成愈伤组织后），由愈伤组织再形成完整植株的过程。
植物组培过程取组织——形成愈伤组织——幼胚——植物幼体——成熟植株脱分化再分化*以高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性植物组培动物组培原理植物细胞全能性细胞增殖培养基性质固体培养基液体培养基培养基特有成分蔗糖、植物生长调节剂葡萄糖、动物血清培养结果植物植株细胞系、细胞株获得细胞或细胞分泌物培养目的快速繁殖、培育无病毒植株等植物组培发展简史探索阶段施莱登施旺创立细胞学说提出理念细胞学说要点1动植物均由细胞组成2所有细胞来自其他细胞3卵和精子是细胞4单个细胞可分裂形成组织5细胞遗传全能性；组培技术哈勃兰特成功培育出植物提供理论基础奠基阶段怀特配制出培养基认识到维生素和植株激素在植物组培中的重要作用崔徵用不同种类和比例植物激素处理离体培养的烟草茎段和髓发现腺嘌呤和生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一斯图尔特证实哈波兰特50年前理论正确性快速发展阶段 MS培养基 PEG原生质体融合法植物遗传转化体细胞无性系变异人工种子植物组培应用1增加遗传变异性，改良作物2繁殖植物无性系：组培中从一个单细胞、一块愈伤组织、一个芽等器官都可获得无性系。
植物体细胞胚发生及发育研究进展
植物体细胞胚发生及发育研究进展摘要：体细胞胚发生是植物界的一个普遍现象，具有广阔的应用前景和巨大的潜在经济价值。
近几年来，对植物体细胞胚胎发生的研究取得了较大的进展，但同时也存在着一系列的问题有待于进一步解决。
根据近几年来的相关研究报道，本文综述了影响体细胞胚发生和发育的外部条件，如植物激素、光质、碳源、活性炭、渗透压、培养条件等；内部因素如基因型、生理状态。
以期为植物体细胞胚诱导提供一定参考价值。
关键词：体细胞胚发生；植物激素；内因；外因The Advance ofPlantSomaticEmbryogenesisand DevelopmentLiming，Wangshuxiang，Fengdaling(Collegeo~LifeScience,AgricultureUniversityofHebei,BaodingHebei071001)Abstract：Plant somatic embryogenesis is a common phenomenon and has wide application prospects and potentialeconomic value．Greatprogress has been made in plantsomatic embryogenesis recently，butmanyproblems are stilunsolved．Based on therelated reports and literature ofrecentyears．the research resultson factorsaffecting ofplantsomatic embryogenesiswere summarized．Itis including outerfactors，such as plant hormones，light quality，carbon source，osmotic pressure and culture conditions；interior factors，such as genotypeand physiologicalstate．Thiscan providereferencesfortheresearcheson somatic embryo induction．Key words：somaticembryogenesis；planthormones；interiorfactors；outerfactors引言植物组织培养中体细胞胚的发生不仅具有普遍性，而且具有数量多，速度快，结构完整的特点。
植物体细胞胚培养影响因素研究的新进展
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２— ２ １ 基金项 目： 贵阳市科技计划项 目（ 编号 ： 筑科合同［ ２ ０ ｌ １ ２ ０ １ ］ 大４－ ５号 ） ；
１ 胚性愈伤诱导及增殖培养 中的影响 因素
胚性 愈伤 培养 是通过 间接 途径 进行体 胚培 养 中必 须经 历 的中间 阶段 ， 也 是 成功 获 得 体 胚 的第 一 个 重要 阶段 。胚性 愈 伤 的产 生 主要 受 制 于外 植 体 、 培 养 基组
综
・
述
李
腾 等： 植物 体细胞胚 培养 体 细胞 胚 培 养 影 响 因素 研 究 的新 进 展
李 腾 ， 杜 禹珊 ， 曹 张俊 ， 罗 睿 （ 贵州 大学生 命科 学学 院 ， 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ） Ａｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ Ｆａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｐｌ ａ ｎ ｔ Ｓ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｅｍｂ ｒ ｙ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｓ ｉ ｓ Ｃｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ
径， 即外植体先诱导出愈伤组织 ， 再由愈伤组织分化形 成 体细 胞胚 ， 例如 中 国沙棘 的体 胚发 生 ｊ 。相 对 于直
接 途径 ， 间接 途径 诱导 体胚更 为 常见 。Ｓ ａ ｒ ａ 等 认 为 ，
只要有 合适 的外植 体 、 培养基 及相 应 的环境 条件 ， 几乎 所有 的植 物都 能通 过体 胚发 生途 径完成 植株 的再 生 。 体胚 培养 在不 同 的生物技 术研 究与 应用领 域都 凸 显 了其重 要 的作用 。在基 因工 程 方 面 ， 起 源 于基 因转 化后 愈伤 组织 中单 细胞 的体胚 可形 成完 全转化 植株 而 不是 嵌合 体 ； 在种质 保存 方 面 ， 体胚 可直 接在液 氮 中或
植物组织培养 复习资料
第一章绪论植物组织培养类型根据培养材料不同分为：（1）完整植株培养：对幼苗和较大植株等的培养。
（2）胚胎培养：包括成熟胚、幼胚、子房、胚珠等的培养。
（3）器官培养：包括离体根、茎、叶、果实、种子、花器官的培养。
（4）组织培养：如分生组织、薄壁组织、输导组织培养。
（5）细胞培养：指对单细胞或较小的细胞团进行培养。
（6）原生质体培养：指对去掉细胞壁后所获得的原生质体进行培养。
根据再生途径分为：（1）器官发生途径（2）体细胞胚胎发生人工种子：是指植物离体培养产生的胚状体或不定芽被包裹在含有营养和保护功能的人工胚乳和人工种皮中，从而形成能发芽出苗的颗粒体。
作为繁殖材料。
植物组织培养技术的应用：1、优质种苗的快速无性繁殖1）无性繁殖作物及不易繁殖作物的快速繁殖2）通过茎尖培养生产脱毒健康种苗2、用于植物遗传育种包括种质资源离体保存；花粉花药培养产生单倍体；胚乳培养产生三倍体；胚培养拯救杂种胚克服远缘杂交障碍；原生质体培养进行体细胞杂交；植物体细胞无性系变异诱导和筛选；用于植物基因转移操作等。
3、大规模植物细胞、组织和器官培养生产次生代谢物质4、用于植物生长发育理论研究，包括生理学、病理学、胚胎学和细胞与分子生物学等第二章植物组织培养的基本技术组培实验室：包括化学实验室或准备室、接种室以及培养室三部分，并且按顺序排列。
在化学实验室与接种室之间应留有缓冲空间。
（1）准备室：用于培养器皿的清洗、培养基的配制、分装和灭菌、试管苗的出瓶及整理等工作。
冰箱、天平、高压灭菌锅、pH计、干燥箱、实验台、水槽、凉干架、药品柜、离心机、水浴锅、微波炉、电炉、磁力搅拌器、蠕动泵、移液器、各种玻璃器皿（烧杯、量筒、容量瓶、试剂瓶、三角瓶等）及培养基分装用品等。
（2）接种室：植物材料的灭菌、接种以及培养物的继代转接等。
超净工作台、紫外灯、小推车、搁架、磁盘、接种工具（各种镊子、解剖刀、手术剪、普通剪刀接种针、酒精灯、手持喷雾器、细菌过滤器等）等。
植物生物技术名词解释
生物技术:也称生物工程, 是指以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理, 按照预先的设计改造生物体或加工生物原料, 为人类生产出所需要的产品或达到某种目的的一系列技术。
重组DNA技术：采用分子生物学操作方法，在体外将外源DNA与载体DNA构建成具有自我复制能力的DNA分子，通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有该外源DNA的转化细胞，在进行增殖。
细胞工程:指应用细胞生物学和分子生物学的方法，在细胞水平进行的遗传操作。
愈伤组织:植物外植体脱分化、经过细胞分裂形成的一团无序生长的薄壁细胞。
体细胞胚:又叫胚状体，是指离体培养条件下没有经过受精过程而形成的胚胎类似物。
人工种子:是将植物离体培养产生的体细胚包埋在含有营养成分和保护功能的物质中，在适宜的条件下发芽出苗。
茎尖培养:取植物茎尖组织放入培养液中进行的无菌培养。
植物组织培养:在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术。
细胞全能性:广义的细胞全能性指一个细胞发育成一个完整有机个体的潜能和特性。
植物细胞的全能性指具有完整细胞核的细胞，在适宜的条件下能够分化发育成完整植株的潜在能力。
无病毒苗：未被病毒感染，或经人工处理去除病毒的植物苗株。
外植体:从植株上切离、用于培养的部分或器官称为外植体。
植物胚胎培养：在无菌条件下对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植株的技术。
单细胞培养:指从植物器官、愈伤组织或悬浮培养物中游离出单个细胞，在无菌条件下，进行外培养，使其生长、发育的过程。
细胞悬浮培养:指将植物的细胞和小的细胞聚集体悬浮在液体培养基中进行培养，使之在体外生长、发育，并在培养过程中保持很好的分散性。
体细胞无性系变异：指植物体细胞在组织培养过程发生变异，进而导致再生植株发生遗传改变的现象。
细胞突变体:指将植物细胞培养在附加一定化学物质的培养基上，用生物化学的方法诱导细胞遗传物质的改变，从细胞水平上大量筛选拟定目标突变体。
温度对植物体细胞胚胎发生影响的研究进展
一
质 的作用 （ 似 于低温 打破 种子 的休 眠作 用 ） 致 ； 类 所 然而 低温处 理 时间 过长 ， 可能会 对 愈 伤 组织 造 成 不 可逆 的伤 害 ， 引起 其体 内新 陈代 谢失 调 ， 而使得 愈 从 伤组 织 的诱 导 率下 降 。然 而 ， 泽 云等 （９ ５ 的 王 １９ ）
了体 细胞胚 胎 ， 在 许 多珍 稀 或 重 要树 种 上 实 现 了 并 体细 胞工 程 育 苗 的产 业 化 … 。体 细 胞 胚 胎 发 生 已 被认 为是植 物界 的普 遍 现 象 ， 是植 物细 胞 在 离体 培
２ １ 温 度对胚 性愈伤 组织诱 导 的影响 ．
陈桂 信等 （０６ 研究 发 现 ， 长 时 间 的低 温 （ ２０ ） 较 ５ ℃ ） 理 可 明 显提 高 愈 伤 组 织 的诱 导 率 ， 低 温 处 处 但
对温 度变化较 敏 感 所致 。梅 兴 国等 研 究 表 明 ， 温 低
理 时间过 长愈 伤组 织 的诱 导率 会 出 现下 降 趋 势 。 】 这 可能是 由于 低温 会 降低 细胞 的代 谢 活 动 ， 过 微 通 管作 用 ， 引起非 典 型的有丝 分裂 ， 而刺 激愈伤 组织 从 的发 生 ； 可能 是 由 于低 温有 助 于解 除 生 长抑 制 物 也
摘
要： 体细胞胚胎发生是植物细胞 在 离体培养条件 下的一个基本发育途径。文章就温度对体 细胞胚胎 发生 的影
响 作 简要 阐述 。 关键词 ： 物 ； 植 温度 ； 细 胞 胚 体
中图 分 类 号 ：９ ４ ４ Ｑ ４ ．
文 献 标识 码 ： Ａ
迄 今 为止 ， 物学 家 已在 １０多 种植 物 中得 到 植 ０
细胞工程原理与技术复习题
1902年，Haberlandt(哈博兰特)提出植物细胞全能性。
1934年，Gautberet（高特里特）培养三毛柳、黑杨的形成层，成功得到愈伤组织。
1947年，White(怀特)发明了第一个人工合成培养基。
1937年，Nabecourt（诺比考特）是胡萝卜根组织经培养获得愈伤组织并继代培养了几十年。
细胞全能性（Totipotency）：每个完整植物的体细胞或性细胞都拥有该植物形成一个完整植株的全套遗传基因，在一定的培养条件下，细胞都可发育成一个与母体一样的植株，这种能力称之为植物细胞的全能性。
外植体（Explant）：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。
愈伤组织（Callus）：在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在植物体切面上产生。
特点：多细胞起源的，具有异质性，遗传稳定性差，易发生变异。
分化（Differentiation）：在细胞分裂过程中发生结构和功能上的改变，从而在个体发育中形成各类组织和器官完成整个生活周期。
脱分化（Dedifferentiation）：已分化好的细胞在人工诱导条件下，恢复分生能力，回复到分生组织状态的过程。
再分化（Redifferentiation）：脱分化后具有分生能力的细胞再经过与原来相同的分化过程，重新形成各类组织和器官的过程。
细胞（原生质体）融合（Protoplast fusion）：两种异源原生质体在诱导剂诱发下相互接触，从而发生膜融合，胞质融合和核融合并形成杂种细胞，进一步发育成杂种植株的过程。
细胞培养(Cell culture)：用能保持较好分散性的植物细胞或很小的细胞团为材料进行离体培养。
器官培养(Organ culture)：对植物的根、茎、叶、花、果实以及各部原基的培养。
胚胎培养(Embryo culture)：以胚珠、幼胚、成熟胚为材料的离体培养。
组织培养(Tissue culture)：植物各部分组织的离体培养，使之形成愈伤组织称之为组织培养。
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用 提供科 学依 据 。
１ 试 验 材 料 与 方 法
供试 玉 米 品种 为垦 单 １ ６ 。 密 高化 控剂 由哈尔 滨得赛 化工 有 限公 司生产 。 试验 地设 在八 五二农 场第 四管 理 区第七 作业 站 ８ ＃３ ， 土壤 类型 为 岗地 白浆 土 ， 土壤 肥力 中等 ， 前茬 为 玉
・
２ ４ ・
现代 化农 业
２ ０ １ ５年 第 ２期 （ 总第 ４ ２ ７期 ）
化 控 剂 在 玉米 上 的应 用 效 果
吴惠 云 ， 王有江 。 林 兰
（ １ ． 黑龙江省八五二农场 ， 黑龙 江 宝 清 ｌ ５ ５ ６ ２ ０ ； ２ ， 黑龙 江 省 农 垦科 学 院 ）
关键词 ： 植物 ； 体 细胞 胚 ； 诱 导
植 物 的体 细 胞胚诱 导 已成 为植 物离 体培 养 的方式 之 一 ， 该 技 术 已成 为 植 物快 速 繁育 和研 究植 物 胚 胎 发
生原 理 以及植 物 遗传转 化 的重 要方 法 。 目前 ， 已有 １ ０ ０多种 植物 培 育 出 了体 细 胞胚 。此 种 方 法还 使 得 一些
糖 类有 葡 萄糖 和蔗 糖 ， 而蔗糖 是 培养 基 中最常 用 的 。有 研究 表 明 ， 在 培养 基 中 ， 约有 １ ／ ４ ￣２ ／ ５的蔗糖用 于保
持 培养 基 的渗 透压 。而 且 ， 糖类 是体 细胞 胚碳 源 的主要 来源 之一 。
３ ． ２ 温 度对体 细胞 胚诱 导 的影 响
目前 ， 增 加密度 是提 高单 产 的重 要途 径之 一 ， 但 增加 密 度将 导致 植 株 间竞 争 加剧 ， 玉米 群 体通 风 透 光 不 良， 易倒伏 ， 导 致玉米 产量 、 品质下 降 ， 倒伏 成 为制 约玉米 产量 和 品质 的关 键 因素 ， 为 了解 决这 一 问题 ， ． ／ ｋ Ｔ ｉ ￣ 农场 ２ ０ １ ３年 进行 了密高 化控 剂在 玉米上 的应 用试 验 ， 以验 证其 对 玉米 的化 控 效 果 ， 进 而 为 生 产上 大 面 积 应
３ 体 细 胞 胚 诱 导 的 影 响 因素
影 响体细胞 胚 诱导 的 因素很 多 ， 现 主要探 讨糖 类 、 温度 、 激素 对体 细胞 发 生 的影 响 。
３ ． １ 糖 类对体 细胞 胚诱 导 的影 响
渗 透 压对诱 导 植物 体 细胞胚 起 着重要 作 用 。不 同植 物 的体 细胞胚 诱 导需 要不 同 的渗透 压 ， 而且， 不 同的
３ ． ３ 激素 对体 细胞 胚发 生 的影 响
激 素在 植物 体 细胞胚 发 生 中扮演 着非 常 重要 的角 色 ， 激 素 使 用 的恰 当 与否 直 接影 响 着 体 细胞 胚 诱 导 的 成 功 与否 。Ｂ Ａ、 ＮＡＡ、 ２ ， ４ － Ｄ、 ＡＢ Ａ 等是 植物 体 细胞胚诱 导 最 为常 用 的外 源 激 素 ， 内源 激 素和 外源 激 素对 植
珍 稀 和重 要植 物 的产业 化 育苗 得 以实现 。
ｌ 体 细 胞 胚 的 含 义
体 细 胞胚 包含 三层 含 义 ： ① 体细 胞胚 是组 织 培养 的产 物 ； ②体 细胞 胚起 源 于 非合 子 细 胞 （ 体 细胞 ） ； ③体 细胞胚 的形成 经历 胚胎 发 育过 程 。
２ 体 细 胞 胚 的诱 导 方 式
物 体细 胞胚 诱 导具 有相互 调 节 和促进 作用 ， 在 培养 基 中加 入适 当 比例 的外 源激 素 可 明显 提 高体 细 胞 胚 的质
量 和诱 导频 率 。
４ 结 语
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － １ １ － ０ ７
作者简 介 ： 张宇 （ １ ９ ７ ９ 一 ） ， 女， 黑龙江 齐齐哈尔人 ， 高级工程师 ， 主要从事林业调查研究 。
现 代 化 农 业
２ ０ １ ５年第 ２期 （ 总第 ４ ２ ７ 期）
・ ２ ３ ・
影 响植 物 体 细 胞 胚诱 导 的 因素
张 宇
（ 黑龙 江 省 林 业 监 测 规 划 院 ， 哈 尔滨 １ ５ Ｏ Ｏ ８ Ｏ ）
摘要 ： 介பைடு நூலகம்绍 了植 物 体 细 胞 胚 的含 义 、 诱导 方式， 探 讨 了糖 类 、 温度 、 激 素 等 对 植 物 体 细胞 胚 诱 导 的影 响 。
渗 透压 会 影响 体细 胞胚 的发 育 ， 使 体 细胞 胚停 留于不 同 的发 育 阶段 。培 养基 的渗 透压 主要 通 过调 节 培 养基 中糖 的种类 和 用量 来实 现 。糖会 影 响体 细胞 胚发 生 的速 度 和生 长量 目前 ， 经 常 用 于调 节 培养 基 渗 透 压 的
植 物 体细 胞胚 诱导 指通 过 与合 子胚 胎发 生类 似 的途径 产 生新 的植 株 的过 程 ， 可划 分 为 直 接发 生 和 间接
发 生 。直 接发 生是 指不 经 过愈 伤组 织 ， 直 接 由外植 体产 生 的体 细胞 胚 ； 间接发 生是 指需 要经 过愈 伤组 织生成
体 细胞 胚 ， 或者 由 已形 成 的体细 胞胚 上再 生成 体 细胞 胚 。据 统计 ， 大部 分植 物 ， 尤 其 是木 本 植 物大 多 由间 接 方 式诱 导 植物 体 细胞胚 。
适 当的温度 是 体细胞 胚 发生 必不 可少 的条件 之一 ， 只有 在一 定 的温度 范 围 内 ， 体细胞 胚 才能正 常 的生长
和 繁殖 ， 温 度过 高 或过低 都会 对体 细 胞胚 的发 生产 生抑 制作 用 。温度 过低 会使 体细 胞胚 发育 停滞 ， 形成 温度 伤害 ， 这可 能是 由于温度 过低 会 导致 细胞 中的 ＤＮＡ合 成停 滞 ， 并影 响 细胞有 丝分 裂指 数所致 。