植物分子生物技术组织培养理论技术.pptx

组织培养的理论基础与应用
1 细胞全能性及其表达
2器官发生
3 体细胞胚胎发生
一、组培理论基础
一个细胞所具有的产生完整生物个体的固有能力称之为细胞的全能性。
1 细胞全能性概述
1900年孟德尔定律的重新发现使人们认识到, 染色体是遗传因子的载体。细胞具有同样数目的染色体,每个细胞自然就携带了彼此相同的全部遗传因子,因此也应当像受精卵一样,具备分化和发育的潜能。
1902年Haberlandt发表了著名论文《植物细胞离体培养实验》指出: 作为高等植物的器官和组织基本单位的细胞有可能在离体培养条件下实现分裂分化,乃至形成胚胎和植株。这种见解后来被称为细胞全能性学说(cell totipotency)。
细胞全能性提出与实验证明
细胞全能性的相对性
不是所有基因型的所有细胞在任何条件下都具有良好的培养反应;
即使对于植物细胞而言,细胞全能性也并不意味着任何细胞均可以直接产生植物个体;
组织培养术语
外植体( Explant ):把由活植物体上切取下来以进行培养的那部分组织或器官叫做外植体。
愈伤组织(callus):原指植物受伤后于伤口表面形成的一团薄壁细胞。在组培中指在人工培养基上从外植体上长出来的一团无序生长去分化细胞成为的薄壁细胞。
脱分化与再分化
已经分化的细胞或组织若要表现其全能性,一般要经历两个过程:脱分化和再分化。
脱分化(dedifferentiation)是指植物离体的器官、组织、细胞在人工培养基上,经过多次细胞分裂而失去原来的分化状态,形成无结构的愈伤组织或细胞团,并使其回复到胚性细胞状态的过程。
脱分化的难易与植物的基因型、组织和细胞的状态有关。
单子叶植物和裸子植物 难于 双子叶植物
成熟细胞难于 幼嫩细胞
单倍体细胞难于 二倍体细胞
再分化(redifferentiation)是指离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官,最终形成完整植株的过程。
2 器官发生
植物的离体器官发生是指培养条件下的组织或细胞团(愈伤组织)分化形成不定根(adventitious roots)、不定芽(adventitious shoots)等器官的过程。