|
一、组培研究历史 1902年德国植物学家Haberlandt提出了细胞全能性概念。1939年White报道了烟草组培成功。并提出植物细胞全能性学说。同年，Gautheret与Nobecourt 培养胡萝卜成功。此三人被誉为植物组织培养奠基人。40年代末50年代初Skoog等人进行烟草髓培养诱导根、芽器官，获得成功。1957年Skoog和Miller提出了有关植物激素控制器官形成的概念。1958年美国Steward 等和德国Reinert等分别由培养的胡萝卜根细胞诱导形成了胚状体，形成新植株。有力地证明了细胞的全能性。 二、植物细胞的再生性问题 在植物中很多是靠种子生长来产生完整的植株，但也有不少可通过根、茎、叶等器官再生而成为完整的植株，这种特性叫细胞的再生性。从植株分离出根、茎、叶的一部分器官，其切口处组织是受到了损伤，但这些受伤的部位往往会产生新的器官，长出不定芽和不定根，人们利用这一特点来进行营养繁殖。新器官产生的原因是由于受伤的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，凭借内源激素和储藏营养的作用，于是就产生了新的器官。而为什么在自然条件下，一些植物的营养器官和细胞难以再生呢？这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。在人工控制的条件下，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。 三、培养基的成分 用于植物组培的培养基的成分主要包括：无机营养（即无机盐类）、维生素类、氨基酸、有机附加物、植物生长调节物质、糖类和琼脂等。 （1）无机营养 ：无机营养又分为大量元素和微量元素（根据国际植物生理学会建议，植物所需元素的浓度大于0.5m mol/l(每升毫摩尔) 的称大量元素）。 （2）氨基酸：氨基酸是蛋白质的组成成分，也是一种有机氮化合物。有机氮作为培养基中的唯一氮源时，离体组织生长不良，只有在含有无机氮的情况下，氨基酸类物质才有较好的效果。 （3）有机附加物：复杂有机附加物包括有些成分尚不清楚的天然提取物，如椰乳、香蕉汁、番茄汁、酵母提取液、麦芽糖等。 （4）维生素类：它能明显地促进离体组织的生长。 （5）糖类：糖在植物组织培养中是不可缺少的，它不但作为离体组织赖以生长的碳源，而且还能使培养基维持一定的渗透压（一般在1.5～4.1MPa）。一般多用蔗糖，其浓度为1%～5%,也可用砂糖、葡萄糖或果糖等。 （6）琼脂：在固体培养时，琼脂是使用最方便、最好的凝固剂和支持物。 （7）植物生长调节物质：植物生长调节物质对愈伤组织诱导、器官分化及植株再生具有重要的作用，常常是培养基中不可缺少的组成成分，是培养基中的关键物质，它主要包括生长素和细胞分裂素。（★注意：组培中决定愈伤组织生根还是生芽的关键取决于细胞分裂素与生长素之间的比率。当配制的培养基中生长素 / 细胞分裂素的比例高时则有利于生根；生长素 / 细胞分裂素的比例低时则有利于生芽；若两者浓度相当时，既不利于生根，也不利于生芽，而是愈伤组织的产生占优势） 四、无病毒植株的培育 病毒侵染到感染植株的叶片后，经过一段时间，即向附近细胞增殖转移。转移速度很慢，每小时只有几微米。当叶片内病毒浓度增大一定量时，就转移到韧皮部，随后通过维管束转移到其他部分。1943年White首先发现在感染烟草花叶病毒的烟草植株生长点附近病毒的浓度很低，甚至没有。在这个启示下，随后许多学者试验证实，茎尖分生组织的病毒少或无。为什么茎尖较少含有病毒呢？这是因为病毒运转速度慢，加上茎尖分生组织没有维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞分裂和生长的速度，所以生长点的病毒数量极少，几乎检测不出。应该指出，利用茎尖分生组织作为外植体培养出来的试管苗，其所谓的无病毒也只是相对而言的。因为茎尖还有已知及未知的其他病毒，我们除去的病毒是指主要危害的几种病毒，严格来说，是“无特定病毒的苗”或“检定苗”。 五、愈伤组织 植物各种器官的外植体在离体的条件下，经细胞脱分化等一系列过程改变了它们原有的特性而形成的一种能迅速增殖的无特定结构和功能的细胞团，称为愈伤组织。一般植物组织均有诱导产生愈伤组织的潜在可能性。愈伤组织的形成一般经过起始期、分裂期和形成期。起始期是细胞准备进行分裂的时期，细胞内的RNA含量增加，细胞核变大。分裂期的特征是外层细胞分裂，使得外层细胞变小并回复到分生组织状态，即细胞最小，细胞核和核仁最大，DNA含量最高。形成期的特征是内部细胞发生分裂，形成像维管束或类似分生组织组成的鸟巢状结构。实际上，三个时期的界限并不明显。
|
|
|
