第一章 胞学基础 笔记.ppt

根、茎、叶、花、果 （完整植株） 愈伤组织 再分化 分化 胚状体 二倍体体细胞 单倍体性细胞 （种子） 再分化 愈伤组织 脱 分 化 脱 分 化 脱 分 化 脱 分 化 植物细胞分化、脱分化及再分化的过程和关系 由上不难理解：植物各器官在离体条件下培养，经脱分化、愈伤组织形成到再分化形成各种器官的过程大致可分为三个时期，即诱导期（又称启动期）、分裂期和分化期。 ①诱导期：细胞分裂的准备期 当植物组织、器官从完整植株上分离出来的当时，其细胞一般都处于静止状态，通常称为静止细胞。诱导期内，细胞代谢活化了，胞内合成代谢迅速进行。 诱导期细胞的特征： 细胞质变浓，细胞核扩大并移至细胞中央，核糖体变密集，RNA迅速合成和积累，细胞恢复到具分裂能力的状态。 诱导期长短的决定因素： 植物种类不同诱导所需要时间不同。如菊芋培养后经22h（1d）开始第一次细胞分裂；胡萝卜培养后经96h（4d）开始第一次细胞分裂。 同种植物，不同生理状态诱导期长短不同。如未经贮藏的菊芋块茎启动第一次分裂需22h，经贮藏的则需40h ②分裂期：细胞从开始分裂到持续分裂的时期 分裂期细胞的特征：细胞数目增加、体积变小、核和核仁变大、RNA含量持续上升。从培养外植体的形态变化来看，表现为细胞迅速分裂。当细胞体积最小、细胞核和核仁最大，RNA含量最高时，标志着细胞处于分裂高峰期。 ③分化期：从愈伤组织形成到器官发生 在细胞分裂末期，细胞内开始发生一系列形态和生理变化，导致出现形态和功能各异的细胞，即出现细胞分化。 愈伤组织细胞再分化过程包括细胞分化、组织分化和器官分化次第进行，最后再生成完整植株。 植物组织培养过程中细胞的变化：植物组织培养过程中，被用于接种的外植体的细胞通常是已经特化了的成熟细胞，没有分裂能力。在培养基中外源激素的刺激和诱导下，这些离体的细胞代谢活动增强，开始恢复分裂能力，不断产生新细胞，从而形成无规则愈伤组织。如果要保持愈伤组织的旺盛生长，需要将愈伤组织再次切割成小块，转移到新的培养基上，以避免培养过程中养分不足或一些有毒物质的积累。如果要让愈伤组织再分化则需要一定的条件，其中激素的种类与比例是很重要的影响因素，愈伤组织被转移到合适的诱导培养基上，其细胞就可以进行再分化先形成新的器官原基，再逐步形成芽或根。这种分化方式叫做器官发生方式。有些植物的愈伤组织中的薄壁细胞可以直接产生类似于胚的结构，这种再分化方式叫做胚状体方式，胚状体具有生根发芽能力。 第三节 离体培养中的形态发生 从愈伤组织诱导发生再分化成完整植株时，共有器官发生和胚状体发生两种途径。 一、器官发生方式organogenesis 离体培养中，一些器官是由切下的外植体中已存在的器官原基发育而成的。植物离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞（愈伤组织）分化形成不定根、不定芽等器官的过程。 器官发生的顺序 ①先形成芽，后在其茎的基部长出根而形成小植株。 ②先形成根，再从根的基部分化芽而形成小植株。 ③先在愈伤组织的不同部位分别形成根和芽，然后结合起 来形成小植株，类似于芽的天然嫁接。 ④仅形成无根的芽或无芽的根。 此外，在植物组织培养过程中，常可以看到一些异常的结构，如芽的类似物，叶的类似结构，不正常的玻璃化苗等，这些情况大多是由于生长激素水平或比例不协调等因素引起的。 胚状体：是指在植物组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发育形成的胚状结构。又称体细胞胚、不定胚、无性胚。 二、胚状体发生方式 （一）体细胞胚胎发生特点 胚状体是离体培养的产物，起源于非合子细胞；胚状体发育过程与合子胚相似，也经历球形期、心形期、鱼雷期和子叶期阶段。标准：胚状体具双极性；在组织学上胚状体的维管组织呈独立的“Y”字型，在适宜的条件下发育成一个独立植株。 （二）体细胞胚胎发生途径: 直接从器官外植体上发生 愈伤组织发生 悬浮培养物发生 单倍体细胞发生 原生质体发生 P62 第四节 影响植物细胞形态发生的因素 培养基 环境条件 培养材料 的生理条件 一、培养材料的生理条件 基因型 外植体所在的部位 外植体的生理年龄 P67 二、环境条件 温度：在植物组织培养中，一般采用25度左右的温度条件，有利于器官分化。 光照：光对细胞形态发生的作用是一种诱导反应。影响器官分化和胚状体形成的光包括光强、光质和光周期。 湿度：而培养室的湿度应保持在80%左右。 P67 三、培养基 是离体培