当前课程知识点：植物组织培养技术 > 1.植物组织培养的认知 > 1.1. 植物组织培养的概念和理论基础 > 1.1.植物组织培养的概念及理论基础
大家好
植物组织培养
是20世纪初
以植物生理学为基础
发展起来的一门重要的生物技术
它的建立和发展
对植物科学各个领域
发展均有很大的促进作用
并在科学研究
并在科学研究
开辟了令人振奋的新领域
那么,什么是植物组织培养
植物组织培养
是指在无菌和人工控制条件下
利用合适的培养基
对植物的器官
组织、细胞或原生质体
进行培养
使其按照人们的意愿
生长、增殖
或再生成完整植株的生物技术
因为是在试管中培养
因为是在试管中培养
又因为是在离体情况下进行培养
又可以称为离体培养
那么
植物组织培养的理论基础是什么呢?
植物组织培养的理论基础
是植物细胞的全能性
是植物细胞全能性
是指植物的每个细胞
都包含着该物种的全部遗传信息
从而具备发育成完整植株的潜在能力
在适宜条件下
任何一个细胞都可以发育成一个新个体
植物细胞全能性的概念
是不断发展完善的
Haberlandt1902年
提出了植物细胞的全能性
预言植物体的任何一个细胞
都有成为完整植株的潜在能力
20世纪70年代
细胞全能性的概念
发展为每一个细胞
具有该植物的全部遗传信息
具有发育成完整植株的能力
到80年代
植物细胞全能性
又进一步完善为
每一个植物细胞带有该物种
全部遗传信息
在适当条件下
可以表达出
该细胞的遗传信息
分化出植物体不同的
类型的细胞
形成不同类型的器官
甚至胚状体
直至形成完整的再生植株
为什么植物细胞
具有全能性呢
我们知道
个植物体的全部细胞
都是从受精卵
经过有丝分裂产生的
受精卵
是一个特异性的细胞
它具有本种植物
全部的遗传信息
因此
物体内的每一个体细胞
也都具有
与受精卵完全一样的DNA序列
和相同的细胞质环境
当这些细胞
在植物体内的时候
由于受到所在器官
和组织环境的束缚
仅仅表现出一定的形态
和局部的功能
可是它们的遗传潜力
并没有丧失
全部的遗传信息
仍然被保持在DNA的序列之中
一旦脱离了原来器官
组织的束缚，成为游离状态
在一定的营养条件
和植物激素的诱导下
细胞全能性就能表现出来
于是,就象受精卵那样
由单个细胞
形成愈伤组织
然后成为胚状体
然后成为胚状体物
所以，离体培养
之所以能够成功
首先是由于细胞具有
全能性的缘故
植物细胞培养中
次生物质的产生
及单细胞培养再生完整植株
都是细胞全能性的表现
只是表现形式不同而已
由于目前技术水平的限制
还无法使所有的离体植物细胞
都实现其全能性
多数情况下
离体细胞全能性的实现
是在分生组织等
全能性保持较好的
细胞中进行的
离体条件下
由于摆脱了原来供体
如组织
器官或完整植株的影响
离体细胞、组织、器官
及生命特征属性的表现过程
和形式
都发生了变化
如,在新陈代谢方面
离体细胞主要靠
培养基提供碳源
没有或很少进行光合作用
在调控能力方面
培养物从自养
转变为异养
在生长、发育
繁殖方面
离体细胞、组织
器官，可以改变原来的生长发育方向
或进程
如离体细胞的胚胎发生
细胞脱分化等
在遗传变异与进化方面
离体培养可大大的
增加培养物的变异性
使某些变异
在短时间内大量扩增
改变其数量等
对于细胞的全能性
不同的细胞表达难易程度也不同
最易表达的是受精卵
其次是生殖细胞
包括未受精的卵细胞
和花粉细胞
是分生组织等薄壁细胞
然后是其他已分化的组织
总之、
分化程度越低的组织
越易培养
分化程度越高的组织越难培养
在植物组织培养中
一个已分化的
功能专一的细胞
要表现出其全能性
首先要经过一个
脱分化的过程
形成的一团无序生长的薄壁组织
这团薄壁组织
也就是愈伤组织
然后愈伤组织
再经细胞再分化
即形态建成
最后产生完整的植株
脱分化
是指一个成熟组织
恢复到分生状态
失去已分化组织的典型特征
形成愈伤组织的过程
而再分化
是指脱分化产生的细胞
重新恢复组织分化能力
沿着正常的发育途径
形成具有特定结构和功能的组织
再分化通过两种途径实现的
一是器官发生途径
二是胚胎发生途径
所谓器官发生途径
也就是在愈伤组织的不同部位
分别形成不定芽
或不定根等不定器官
不定器官是单极性的
即只有一个生长点
根尖或茎尖
大多数培养物是从器官发生的途径
再生植株的
而胚胎发生途径
是在愈伤组织表面
或内部形成类似于合子胚的结构
称为胚状体或不定胚
如果愈伤组织
由体细胞诱导而成
则可称为体细胞胚
由单倍体细胞诱导
则可称为单倍体胚
胚状体的发育
所经历的阶段与合子胚相似
一般经历球形胚
心形胚、鱼雷形胚
和子叶胚4个发育阶段
胚状体是双极性的
也就是说胚状体
同时具有根尖和茎尖
植物生长物质
也就是我们常说的植物激素
是培养基中的关键物质
虽然用量极少
但在植物组织培养中起着十分重要和明显的调控作用
培养基中生长素和细胞分裂素的相对比例
对愈伤组织的器官发生影响很大
生长素和细胞分裂素的相对比例高时
促进生根
比例低时，促进芽的分化
二者浓度相等时
组织则倾向于一种
无结构生长的方式
即愈伤组织
后来许多研究证明
激素控制器官发生的概念
对于许多植物都适用
-1.1. 植物组织培养的概念和理论基础
-1.1. 植物组织培养的概念和理论基础--作业
-1.2. 植物组织培养的类型
-1.2. 植物组织培养的类型--作业
-1.3.植物组织培养的发展简史
-1.3.植物组织培养的发展简史--作业
-1.4. 植物组织培养的应用
-1.4. 植物组织培养的应用--作业
-2.1. 植物组织培养实验室布局
-2.1. 植物组织培养实验室布局--作业
-2.2. 植物组织培养实验室的基本设备
-2.2. 植物组织培养实验室的基本设备--作业
-2.3. 植物组织培养常用仪器
-2.3. 植物组织培养常用仪器--作业
-2.4. 植物组织培养常用器皿
-2.4. 植物组织培养常用器皿--作业
-2.5. 培养基的基本成分及其作用
-2.5. 培养基的基本成分及其作用--作业
-2.6. 培养基的种类
-2.6. 培养基的种类--作业
-2.7. 培养基母液的配制与保存
-2.7. 培养基母液的配制与保存--作业
-2.8. 操作演示1: 培养基母液的配制
--培养基母液的配制
-2.植物组织培养的基本设备与基本技术--2.8. 操作演示1: 培养基母液的配制
-2.9. 培养基的配制与灭菌
-2.9. 培养基的配制与灭菌--作业
-2.10. 操作演示2: 培养基配制及高压灭菌
-2.植物组织培养的基本设备与基本技术--2.10. 操作演示2: 培养基配制及高压灭菌
-2.11. 无菌操作
-2.11. 无菌操作--作业
-3.1. 外植体的选择
-3.1. 外植体的选择--作业
-3.2. 初代培养
--3.2.初代培养
-3.2. 初代培养--作业
-3.3. 操作演示3: 外植体灭菌技术及初代培养
-3.3. 操作演示3: 外植体灭菌技术及初代培养--作业
-3.4. 继代培养
-3.4. 继代培养--作业
-3.5. 操作演示4: 继代培养操作
-3.5. 操作演示4: 继代培养操作--作业
-3.6. 试管苗生根
-3.6. 试管苗生根--作业
-3.7. 试管苗驯化与移栽
-3.7. 试管苗驯化与移栽--作业
-3.8. 操作演示5: 试管苗驯化移栽
-3.8. 操作演示5: 试管苗驯化移栽--作业
-3.9 提高试管苗移栽成活率的途径
-3.9 提高试管苗移栽成活率的途径--作业
-3.10. 影响快繁因素的调控
-3.10. 影响快繁因素的调控--作业
-3.11. 污染
--3.11.污染
-3.11. 污染--作业
-3.12. 褐变
--3.12.褐变
-3.12. 褐变--作业
-3.13. 玻璃化
--3.13.玻璃化
-3.13. 玻璃化--作业
-3.14. 体细胞无性系变异
-3.14. 体细胞无性系变异--作业
-3.15. 快繁试验方案的设计与实施
--3.15.植物组织培养快繁试验方案的设计与实施 .pdf
-3.15. 快繁试验方案的设计与实施--作业
-4.1. 脱毒苗培育的意义
-4.1. 脱毒苗培育的意义--作业
-4.2. 脱毒的主要方法
-4.2. 脱毒的主要方法--作业
-4.3. 脱毒的其他方法
-4.3. 脱毒的其他方法--作业
-4.4. 脱毒苗的鉴定
-4.4. 脱毒苗的鉴定--作业
-4.5. 脱毒苗的保存与繁殖
-4.5. 脱毒苗的保存与繁殖--作业
-4.6. 甘薯脱毒步骤
-4.6. 甘薯脱毒步骤--作业
-4.7. 甘薯脱毒苗的繁育体系
-4.7. 甘薯脱毒苗的繁育体系--作业
-5.1.人工种子
--5.1.人工种子
--人工种子.pdf
-5.1.人工种子--作业
-5.2.试管微茎
--5.2.试管微茎
--试管微茎.pdf
-5.2.试管微茎--作业
-5.3.无糖培养技术
-5.3.无糖培养技术--作业
-考试题1
-参考文献
