愈伤组织培养.ppt

第三章愈伤组织培养;愈伤组织;愈伤组织:(原指植物受伤后形成的一团薄壁细胞)从植物各种器官的外植体细胞增殖形成的一团无序生长的薄壁细胞(无特定结构和功能)〔细胞排列疏松、无规那么〕。;愈伤组织培养;§1愈伤组织的诱导与分化;植物由细胞构成，细胞是生物结构和生命活动的根本单位，具有全能性，即一个植物细胞能产生一个完整植株的固有能力，或植物细胞具有全套遗传信息，不管是性细胞还是体细胞，在特定环境下能进行表达，而产生一个独立完整的个体。;全能性的表达

一个已分化的细胞假设要表现其全能性，首先要经历脱分化过程，然后再经历再分化过程。

脱分化

一个已停止分裂的成熟细胞转变为分生状态，并形成未分化的愈伤组织的现象。;不同外植体的比较：

一般双子叶植物比单子叶和裸子植物诱导愈伤组织容易；

幼年细胞和组织比成年细胞和组织容易；

二倍体细胞比单倍体细胞容易。;在进行愈伤组织培养中，应根据不同的培养目的，获取不同的外植体。

外源激素是植物愈伤组织诱导过程中不可缺少的组成成分。;二、愈伤组织的分化

;〔1〕诱导期(起动期，起动脱分化时期)：

指细胞准备进行分裂的时期。

由于接种的植物材料的组成细胞通常都是成熟细胞，处在静止状态，一般不进行分裂。

诱导期的长短，因植物种类和外植体的生理状况及外部因素而异。

细胞改变了原有的代谢方式,合成代谢加强,迅速进行蛋白质和核酸的合成,为细胞分裂做准备.

;A在诱导条件下，发育方向改变；

;B合成代谢旺盛，为细胞分裂准备：

分裂前的细胞内发生一系列的变动

在切离和培养后的几秒钟内，细胞的气体交换迅速增加,如氧气的吸收增加。

到有丝分裂前，每个细胞中的RNA含量增加〔增加到300%〕。

蛋白质也发生周期性积累〔每个细胞的总增加量为200%〕。

酶活力也有变化，在DNA复制前，DNA聚合酶活力增加；在分裂前，与代谢有关的酶类，如己糖激酶和一些脱氢酶的活力增加。;弱光下的植物比强光下的植物易诱导(离体培养前暗处理)

;;〔2〕分裂期：

外植体的细胞一但经过诱导，细胞脱分化，其外层细胞开始细胞分裂???

分生状态:细胞变小、细胞质稠密、液泡变小或无、核和核仁变大并趋向细胞中央。

处于分裂期的愈伤组织的特片是：细胞分裂快，结构疏松，缺少组织结构，颜色浅而透明。

已具一定功能和结构的分化和成熟的细胞回复到具分裂能力的分生状态.细胞分裂的结果标志着脱分化的完成。;分裂期：起动后的细胞进行活泼的细胞分裂.

1．细胞的数目迅速增加〔外层先开始旺盛分裂〕。胡萝卜培养7天后，细胞数可增加10倍。

2．每个细胞平均鲜重下降。这是由于细胞鲜重的增加不如细胞数目的增加快的缘故。

3．细胞形态改变：体积小，成多边型，质浓，液泡小或无，如同根尖和茎尖的分生组织细胞一样。细胞的核和核仁增大到最大。

4．细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变。

5．随着细胞不断分裂和组织生长，组织的总干重、蛋白质和核酸含量大大增加，新细胞壁的合成极快。

小愈伤颗粒;〔3〕分化期：

;;C细胞的体积不再减小

愈伤组织分化时外植体细胞的大小发生十清楚显的变化，生长的愈伤组织的细胞平均大小不再减小，至此以后，保持相对不变。

D出现各种类型的细胞

如薄壁细胞，分生细胞，管胞，石细胞，纤维细胞，色素细胞，毛状细胞以及细胞丝状体等。

E出现一定的形态特征

生长旺盛的愈伤组织一般呈奶黄色或白色，有光泽，也有淡绿或绿色，老化的愈伤组织多转变为黄色甚至褐色。;2、愈伤组织的继代

愈伤组织诱导并生长一段时期后，必须转移到新鲜培养基上培养,这个过程叫做继代培养〔营养、水分的耗失和代谢产物积累的毒害〕。

适宜时间：愈伤生长即将到达顶峰以前，这时处于旺盛分裂时，继代后容易生长，继代间隔一般四周，继代后3-7天恢复生长，2-3周内旺盛生长，到达顶峰后缓慢下来。

大小：直径5-10mm，100mg±，太小难以恢复或生长缓慢。

方法：切割成小块转移到新鲜的相同成分培养基上，同时到达繁殖目的，淘汰褐化和坏死的愈伤组织。;§2愈伤组织的形态建成和调控;一、愈伤组织的形态建成

外植体细胞在适宜的培养条件下发生脱分化、再分化，产生芽和根，或者形成胚状体，发育成苗或完整植株。

;植物体;愈伤组织的形态发生方式:;

;1、发生方式：

〔1〕直接发生：〔具有初生分生能力的〕外植体直接分化成器官的过程。〔由茎尖、腋芽、原球茎、块茎、鳞茎等器官发生〕;〔2〕间接发生：外植体〔已分化的成熟组织〕经脱分化形成愈伤组织再分化形成器官的过程。

;芽原基大多数比较靠近愈伤组织外表，称它为外源发生

根原基多发生于