植物组织培养原理.ppt
************************************************************************(1)胚性愈伤组织,通常较小,近圆形,具有较大的核和核仁,并高度染色,胞质浓厚。典型的胚性愈伤组织外表呈松脆颗粒状。(2)胚性细胞DNA、RNA以及蛋白质的合成更活跃,淀粉、可溶性糖含量增加,内源多胺含量升高,同工酶和内源激素合成变化明显。如胡萝卜胚性愈伤组织淀粉含量高出非胚性愈伤组织的15~40倍。2、胚性和非胚性细胞或愈伤组织生理状态的差异第54页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三3、体细胞胚胎发生的基因表达机理植物体胚发生的过程非常复杂,牵涉到4000多个相关基因,以体胚发育后期,表达的基因可达1000多个。在植物体胚发生过程中,会出现与基因表达有关的一系列生物大分子的有规律变化.如蛋白质含量变化和特异蛋白质(胚性蛋白)出现与消失。由于其复杂性,目前对体胚发生的机制了解不多。第55页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三三、植物体细胞胚胎发生途径1、直接途径:指从外植体某些部位的胚性细胞直接诱导分化出体细胞胚胎,如子叶、花序、珠心等外植体。DirectsomaticembryogenesisinBrassicanapus第56页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三2、间接途径:外植体先脱分化形成愈伤组织,再由愈伤组织的某些细胞重新“决定”为胚性细胞,进而分化出体细胞胚胎。多数体细胞胚胎通过该途径形成的。通常包括2个阶段:(1)胚胎发生丛(Embryogenicclump)EC是由液泡小、细胞质浓的小细胞构成。(2)胚状体的发育。将EC转入降低或除去生长素、降低还原氮的培养基上培养即可。第57页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三SomaticEmbryogenesisInductioninDelonixregia(Boger.)Raf(RoyalPoinciana)第58页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三花椰菜体胚发育的不同阶段第59页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三菊花花瓣体细胞胚胎发生及体胚发育过程的扫描电镜观察第60页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三四、体细胞胚胎发生的机理1、体细胞胚胎的起源:起源存在争论,但绝大多数体细胞胚胎起源于单细胞。 细胞胚发生的实质是细胞分化,即细胞在离体培养条件下,诱导部分基因开放,实现遗传信息的表达。第61页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三
2、体细胞胚胎发生机理:体胚具有两个明显特点:极性和生理隔离极性:单个胚性细胞第一次分裂多为不均等分裂,顶细胞继续分裂形成多细胞原胚,基细胞进行少数几次分裂形成胚柄。极性获得的诱因是激素和外界刺激。 生理隔离:在早期胚性细胞与周围细胞存在胞间连丝,但是随着胚性细胞的发育,细胞壁加厚,胞间连丝消失或被堵塞(类似小孢子发生)。第62页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三第63页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三第64页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三3、体细胞胚胎发生过程中的的生理生化:(1)蛋白质与核酸代谢;(2)多胺代谢变化;(3)糖类、矿质营养变化;(4)内源激素变化;(5)活性氧代谢变化。第65页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三第四节影响植物离体形态发生的因素一、植物种类和基因型1、植物种类不同难易程度不同;被子植物比裸子植物容易。2、同一物种不同基因型间存在较大差别。二、培养材料的生理状态1、发育年龄:一般幼态比老态组织形态发生能力高;2、培养器官或组织类型:细胞分裂旺盛的器官较好;3、培养时间和细胞倍性:一般取处于旺盛生长期的愈伤来诱导器官形成;花药培养(单倍体花粉细胞与二倍体花药)。第66页,讲稿共72页,2023年5月2日,星期三三、培养基1、营养成分 一般认为,培养基中的铵态氮和K+有利于胚状体形成,提高无机磷的含量可促进器官发生。 茎尖培养和芽诱导培养基主要是MS及其修改的培养和B5培养基。 茎尖培养的起始培养基和芽增殖的培养基往往是不同。碳水化合物种类及浓度对胚状体发育有重要作用。缺糖或低糖无法形成胚状体。第67页,讲稿共72页,2023年5月2日,