百合体细胞胚.doc

百合是世界四大切花之一,在世界上广泛栽培,深受人们喜爱。
现在百合育种常用远缘杂交的方式进行新品种的选育,基因工程技术运用在百合育种是较少,主要是因为百合组培直接再生植株,转化率低,产生嵌合体多,不适宜大规模的育种工作。
体细胞胚胎发生技术不仅使植物体的工厂化快繁成为现实,而且是为研究高效基因转化受体系统建立、种质保存、突变体筛选、人工种子研制、单倍体育种、体细胞胚胎发生与发育机理等方面提供了可能。
途径:外植体鳞片-诱导再生成小植株-小鳞片或小叶片-诱导愈伤组织-鉴定为胚性愈伤组织-进行农杆菌的介导转化-检测-将转化后的胚性愈伤组织固体或悬浮培养诱导形成体细胞胚-再生得到转基因植株
体细胞胚:在离体植物细胞、组织或器官培养过程中,由一个或一些体细胞,经过胚胎发生和发育过程,形成与合子胚相类似的结构,把这种类似胚的结构称为体细胞胚或胚状体。
胚状体一般专指在组织培养条件下产生的非合子胚以区别于自然发生的珠心胚及其他通过无融合生殖和由合子胚分裂产生的胚(见多胚现象)。
体细胞胚的界定:
体细胞胚是离体培养的产物,与无融合生殖明显不同,只限于组织培养范围使用;体细胞胚起源于非合子细胞,;体细胞胚经历了胚胎发育过程,与器官发生形成个体的途径不同。
体细胞胚形成的途径
体细胞胚胎可分成直接途径和间接途径,绝大多数体细胞胚起源于单细胞。
直接途径是从外植体某些部位直接诱导分化出体细胞胚。一般需要预胚胎决定细胞,即原来就存在于外植体中的胚性细胞。如柑橘属的珠心组织,胡萝卜的子叶表皮下细胞。
例如龙牙百合以直接方式发生的体细胞胚, 起源于鳞片表皮下数层细胞或深层的细胞, 依次经过二分体、四分体、八分体、多细胞原胚, 球形胚, 心形胚, 成熟胚等阶段, 其形态学发育过程与合子胚相似。
间接途径
诱导外植体形成愈伤组织—诱导愈伤组织胚性化—体细胞胚形成
愈伤组织表面和内部细胞均可产生胚状体。
表起源与内起源
细胞悬浮培养-胚性细胞团-体细胞胚
同步化的问题
体细胞胚的起源:
体细胞胚起源于单细胞。在多种植物中观察到单个胚性细胞,由不均等分裂的二细胞原胚和均等分裂的二细胞原胚、多细胞原胚、球形胚、心形胚、鱼雷形胚、和子叶形胚的发育时期。如木豆。
有时从同一块愈伤组织或一个胚性细胞复合物上,可以观察到各个时期的体细胞胚,这是由体细胞胚发生和分裂不同步所致。在悬浮培养时可以采取措施使其同步化。
体细胞胚建成与合子胚建成相比的特征:
具有两极性
存在生殖隔离
遗传性相对稳定
重演受精卵形态的特性
胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织
诱导体细胞胚关键是胚性愈伤组织的诱导形成
影响胚性愈伤组织形成的因素很多,其内因主要是植物的基因型、外植体类型;外因主要是激素种类及其浓度、其它添加物,培养条件和培养方式等。
基因型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已。
外植体外植体来源及生理状态不同,其体细胞胚发生能力不同。百合花丝、花梗、花托较为容易诱导出胚性愈伤组织。
激素因素研究认为2,4-D是诱导多种植物离体培养体细胞转变为胚性细胞的重要激素,甚至是必须的激素,2,4-D在诱导胡萝卜的体细胞胚胚性细胞早期是必需的。
2,4-D 促进IAA结合蛋白的形成提高内源IAA含量