植物組培愈傷組織的形成

在組培中，主要目標是誘導愈傷組織形成和形態(tài)發(fā)生，使一個(gè)細胞、一塊組織或一個(gè)器官的細胞，通過(guò)脫分化形成愈傷組織，并再分化成植株。

其整個(gè)過(guò)程大致可分為起動(dòng)期、分裂期、分化期和形態(tài)發(fā)生期等四個(gè)時(shí)期。

愈傷組織的形成

植物的部分在離體培養中，接受各種因素作用，細胞會(huì )發(fā)生分裂而脫分化，經(jīng)持續分裂增殖成細胞團，并進(jìn)一步分化發(fā)展成為不受親體外植體影響的典型愈傷組織，

愈傷組織用處：除了可植株再生培養外�？赊D移到新鮮的相同培養基上培養而長(cháng)期保存，或在液體培養基中進(jìn)行懸浮培養而迅速增殖，用于大規模生產(chǎn)有用化合物；或用于細胞培養篩選無(wú)性系；或用于原生質(zhì)體培養等；

從單個(gè)細胞或一塊外植體形成典型的愈傷組織，大致要經(jīng)歷三個(gè)時(shí)期：

（一）    誘導期

是細胞準備恢復分裂的時(shí)期。

特點(diǎn)：處在靜止狀態(tài)的成熟細胞通過(guò)一些刺激因素和激素的誘導作用，使其合成代謝活動(dòng)加強，迅速進(jìn)行蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)的合成。細胞大小變化不大。

誘導期的長(cháng)短，因植物種類(lèi)和外植體的生理狀況和外部因素而異。如有的植物（菊芋）的誘導期只要一天，而有的植物（胡蘿卜）需要幾天。

影響因素：1)CO₂對誘導分化有抑制作用。2)機械損傷能誘導細胞開(kāi)始分裂，如傷口往往出現愈傷組織。3)外源生長(cháng)物質(zhì)(NAA、IAA和細胞分裂素)等對誘導細胞開(kāi)始分裂。

誘導原理：靜止細胞是具有分裂潛力的，只是被存在著(zhù)的一類(lèi)抑制劑所抑制，如果除去抑制物質(zhì)，就可恢復分裂能力。這些抑制物質(zhì)的作用是阻礙DNA復制，若加入抵消抑制劑影響的物質(zhì)，那么細胞就立即進(jìn)行DNA復制，全部細胞進(jìn)入合成期，并發(fā)生同步分裂。

誘導期代謝變化：1)在切離和培養后的幾秒鐘內，細胞的氣體交換迅速增加。2)多聚核糖體的不斷增加，到有絲分裂前，每個(gè)細胞中的RNA含量增加到30%。3)蛋白質(zhì)也發(fā)生周期性積累，每個(gè)分裂細胞的總增加量約為200%。4)酶活力增加，DNA聚合酶活力增加；與代謝有關(guān)的酶類(lèi)，如己糖激酶和一些脫氫酶的活力增加。

（二）分裂期

指細胞通過(guò)一分為二的分裂，不斷增生子細胞，即發(fā)生脫分化的過(guò)程。

特點(diǎn)：

1．  細胞的數目迅速增加。胡蘿卜培養7天后，細胞數可增加10倍。

2．  每個(gè)細胞平均鮮重下降。這是由于細胞鮮重的增加不如細胞數目的增加快的緣故。

3．  子細胞具體積小，內無(wú)液泡的特點(diǎn)，和根莖尖的分生組織細胞一樣。

4．  細胞的核和核仁增大到最大。

5．  細胞中 RNA含量減少，而DNA含量保持不變。

6．  組織的總干重、蛋白質(zhì)和核酸含量逐漸增加，新細胞壁的合成極快。

此時(shí)愈傷組織的形態(tài)特征：細胞分裂快，結構疏松，缺少有組織的結構，維持其不分化的狀態(tài)。

分化命運：如果在原培養基上繼續培養，細胞將不可避免地發(fā)生分化，產(chǎn)生新的結構，但是把它及時(shí)轉移到新鮮的培養基上，則愈傷組織可無(wú)限制地進(jìn)行細胞分裂，而維持其不分化的狀態(tài)。

影響因素：脫分化因植物種類(lèi)和器官及其生理狀況而有很大差別，如煙草、胡蘿卜等脫分化較易，而禾谷類(lèi)的脫分化較難；花器脫分化較易，而莖葉較難；幼嫩組織脫分化較易，而成熟的老組織較難。

（三）分化期

細胞停止分裂，內部發(fā)生生理代謝變化，導致細胞在形態(tài)和生理功能上的分化，出現形態(tài)和功能各異的細胞。

主要特征：

1．細胞分裂部位和方向發(fā)生改變。分裂期的細胞分裂局限在組織的外緣，主要是單周分裂；在分化期開(kāi)始后，愈傷組織表層細胞的分裂逐漸減慢，直至停止。愈傷組織內部深處的局部地區的細胞開(kāi)始分裂，使分裂面的方向改變了，出現了瘤狀結構的外表和內部分化。

   2．分生組織瘤狀結構和維管組織的形成。當愈傷組織生長(cháng)速度減慢時(shí)，就形成由分生組織組成的瘤狀結構，它變成不再進(jìn)一步分化的生長(cháng)中心，而在其周緣產(chǎn)生擴展的薄壁細胞。瘤狀結構團團地散布在愈傷組織塊中。這時(shí)形成了維管組織，但不形成維管系統，而呈分散的節狀和短束狀結構，它可單由木質(zhì)部組成，也可由木質(zhì)部、韌皮部乃至形成層組成。細胞分裂素促進(jìn)維管化組織形成。

   3．細胞的體積突然不再減小。保持相對不變。

4．出現了各種類(lèi)型的細胞。如薄壁細胞、分生細胞、管胞、石細胞、纖維細胞、色素細胞、毛狀細胞、細胞絲狀體等。

  5．生長(cháng)旺盛的愈傷組織一般呈奶黃色或白色，有光澤，也有淡綠色或綠色的；老化的愈傷組織多轉變?yōu)辄S色甚至褐色。

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