植物组织培养技术-快速繁殖法

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：1838—1839年，德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann提出的细胞学说认为：一切生物都是由细胞构成的，细胞是生物体的基本功能单位，新细胞只能由细胞分裂而来。从此之后，一批又一批植物的组织或器官通过培养的方法获得了再生植株。因此，植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。

1838—1839年，德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann提出的细胞学说认为：一切生物都是由细胞构成的，细胞是生物体的基本功能单位，新细胞只能由细胞分裂而来。在此学说的基础上，1902年Haberlandt首次提出细胞培养的概念，并用人工培养基对分离的植物细胞进行培养，这是对细胞全能性的假设性探究。1958年美国的Steward和德国的Reinert分别由培养的胡萝卜细胞诱导形成了胚状体，1965年Vasil和Hildebrandt通过单个分离的细胞培养获得整个植株的再生，从而使植物细胞全能性的理论真正得到了科学的证实。从此之后，一批又一批植物的组织或器官通过培养的方法获得了再生植株。因此，植物细胞全能性是植物组织培养的理论基础。

（一）细胞的全能性

植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性（totipotent），即每个植物细胞都具有该植物体的全部遗传信息，在一定条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。

植物细胞全能性具有一定的差异：受精卵的全能性最高；受精卵分化后的细胞中，体细胞的全能性比生殖细胞低。

科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，可能诱导基因表达，表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。

（二）细胞分化

1.分化的概念

分化指分裂后的细胞在形态、结构、功能上向着不同方向变化，即植物体各个部分出现异质性的现象。

分化可以在细胞水平、组织水平、器官水平上表现出来，如细胞分化、组织分化，花芽、叶芽、茎和根等器官分化。(www.chuimin.cn)

2.细胞分化是组织培养的关键

细胞分化是组织分化、器官分化的基础，是发育生物学的一个核心问题，也是离体培养再分化和植株再生得以实现的基础。

细胞分化的实质：基因选择性活化或阻遏。基因的活化或阻遏使细胞在结构、生理生化特性上发生改变，从而导致细胞分化。

例如一个成熟、已分化的细胞中，一般仅有5%～10%的基因处于活化状态。