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植物细胞工程复习 第二章 名词解释 植物细胞工程：植物体的细胞中，含有该植物所有的遗传信息。在合适的条件下，一个细胞可以独立发育成完整的植物体。利用细胞的这种 全能性，生物学家通过组培来繁殖名贵花卉、消灭果树上的病毒，以及通过对细胞核物质的重新组合，进行植物遗传改造等。这就是人们常说的植物细胞工程。 细胞全能性(totipotency）：植物细胞具有该植物有机体的全部遗传信息，并具有形成植物有机体所有细胞类型，直至发育成完整植株的能力。 脱分化（dedifferentiation）：在离体培养的条件下，已分化的细胞，失去原有的形态和机能，从而形成没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织的过程。 再分化（redifferentiation）： 由脱分化状态的细胞再度分化形成一种或几种类型细胞的过程。包括细胞分化、组织分化和器官分化等。再分化通过胚胎发生途径或器官发生途径实现。 外植体(explant) ：指切离植物体后用以离体培养的各种接种材料，包括胚胎材料、各种器官、组织、细胞和原生质体等。 愈伤组织（Callus）：在人工诱导或自然条件下，植物细胞脱分化，不断增殖产生的主要有薄壁细胞构成的不定形的组织。 思考题 1、影响脱分化有关的因子及其作用 （１）创伤刺激 （除种子外）离体培养均产生创伤，创伤反应与组织培养时脱分化和再分化的时间基本一致，创伤影响细胞分裂和分化作用，创伤是引起细胞脱分化的第一个因子。 （2）生长物质的影响 培养基中添加外源植物生长物质对细胞的脱分化起着决定性的作用 。２，４－Ｄ等生长物质，能使细胞脱分化并分裂；生长素＋细胞分裂素 （3）培养细胞的异质性 异质性细胞对培养条件刺激有不同敏感度。异质性细胞：不同染色体倍数。如豌豆2x、3x和4x细胞的外植体（根）培养在含2，4—D培养基中，只二倍体细胞脱分化分裂。培养在2，4—D+酵母汁培养基中， 2x、3x和4x细胞均脱分化，一周后4x的脱分化占优势。 异质性细胞：不同生理状态 菊苣块茎储存时间　　脱分化所需时间　　　　　　　 　　５个月　　　　　 ２０－２４小时 　　１２个月　　　　　　６０小时　 发现脱分化所需时间的长短与细胞内RNA变化有关。贮藏7个月，外植体中的RNA含量从8ug→5ug直线下降。 4）光线的影响 光下切菊苣外植体→暗培养→ 35～40％周缘细胞进入第一次细胞分裂。 绿光（低强度）取外植体→暗培养→ 60％～75％的细胞进入第一次分裂。暗培养最初9～l0小时内(DNA开始复制之前)，光照10～15秒，分裂细胞的百分率减少一半。 外植体在DNA复制开始后，对光线就不敏感。 2、愈伤组织的特点、类型，及走愈伤组织的优缺点： （1） 细胞大而不规则、生长旺盛、高度液泡化、 异质性（形状大小各异）、无明显极性，没有次生 壁和胞间联丝的薄壁细胞和许多小的分生细胞群。 （2） 愈伤组织按其形态结构可分为 致密愈伤：细胞小而致密，质地坚实，生长较慢 松散愈伤：细胞较大，结构较松散，浅色，质地松散，生长迅速 诱导培养愈伤组织途径的优缺点 优 点 a、为细胞培养提供单细胞或小细胞团 b、似乎是大规模繁殖无菌苗的途径之一 C、是植物脱毒培养的一条有效途径 D、继代培养中可能建立良好的变异系 缺 点 A、继代次数增加，染色体倍性变化，愈伤分化再生苗能力渐衰减至丧失。 B、愈伤组织长期培养细胞常发生变异，分化再生苗不同于亲本，丧失应有价值。无性系快繁工厂化育苗一般不采用此途径。 外植体经哪些途径可再分化为完整植株。 影响体细胞胚形成的因素及调控。（影响体细胞胚发生和发育的因素） 1）生长物质：主要是生长素 2,4-D→58%双子叶植物，100%单子叶植物体细胞胚发生的诱导阶段。双子叶用量是单子叶植物的1/10~1/20，诱导脱分化后需及时降低或去掉2,4-D，胚性细胞才能正常发育。 如:双子叶植物枸杞： MS+0.2mg/L2,4-D → callus → 继代4-5次→胚性callus → MS →体细胞胚 2）氮源： NH4+-N（还原态氮）有利体细胞胚发生。 如野生胡萝卜培养基中只含55mMKNO3，无体细胞胚发生，加入5mMNH4Cl，体细胞胚形成。 有机氮促进体细胞胚形成。 水解酪蛋白（500-1000mg/L）、酵母提取物（500-1000mg/L）、氨基酸等，均还原态氮。 3）其他因子 K+：20mM是野生胡萝卜胚胎发生所必需的。 溶氧：低于一个临界值（1.5mg/L）。 活性碳：能提高胡萝卜体胚发生的频率。 糖：诱导体细胞胚发生不可缺的组成分。 外植体供体植物的基因型，外植体的来源和生理状况（发育阶段），双子叶植物用下胚轴、子叶和胚等，单子叶植物用茎尖、叶基部