愈伤组织的诱导继代及分化

一.愈伤组织形成条件
若是一旦脱离了母体植株，摆脱了原来所受到的遗 传上的控制和生理上的制约，在一定的培养条件下，就 会发生一种回复变化，从而失去分化状态，变为分生细 胞，实现脱分化过程。然后，这些脱分化细胞经过连续 的有丝分裂，形成愈伤组织（离体隔离）。
一.愈伤组织形成条件
一般认为静止细胞并未丧失其分裂潜能，只是分化过 程中产生一类抑制剂阻碍其分裂的能力，若去除抑制 物质即可使分化的体细胞恢复分裂活力。 机械损伤是引起诱导组织细胞分裂的刺激因素。
形成期：形成无序结构的愈伤组织的时期
分生组织结节可以成为愈伤组织的生长中心， 或者进一步分化为维管组织结节——由分生组 织结节外围的细胞作平周分裂成为形成层状细 胞，并形成了部分维管组织如管胞、纤维细胞 等，但不形成维管系统。
愈伤组织的形态特征
来自不同植物或是不同部位外植体的愈伤组织，其质地、颜 色和物理性质差异很大。有的很紧密坚实，有的很疏松脆弱或呈 胶质状；有的呈淡黄色，有的呈白色或淡绿色等。不同质地、颜 色的愈伤组织再分化能力不同。
一.愈伤组织形成条件
外植体可以是各种器官或组织，理论上讲诱导愈 伤组织成败的关键不在于外植体，而在于培养条 件，其中激素的成分和浓度是极为重要的因素。 特别是生长素类对于细胞分裂的诱导以及其后的 生长增殖，是必要的物质。
二.愈伤组织的诱导
外植体中已分化的活细胞，在外源激素的诱 导下通过脱分化后形成愈伤组织，这一过程 被大致划分为三个时期（诱导期、分裂期和 形成期）。
1.诱导期：细胞分裂的准备期
接种的外植体细胞通常都是分化的成熟细胞，处于静止状态，细 胞大小没有多大变化，外观无明显特征，但在外源激素作用下， 细胞内物质代谢活动加强，迅速进行蛋白质和核酸等物质的合成。
王凯基等（1981）在研究离体培养的油橄榄茎段时发现，细胞内 合成代谢活跃，RNA含量迅速增加，细胞核体积明显增大。
【学习目的与要求】
掌握愈伤组织的诱导与继代培养、分化与植 株再生的两种发生途径及愈伤组织形态发生 的调控因素。
【主要内容】
第一节 愈伤组织的诱导与继代培养 第二节 愈伤组织分化与植株再生 第三节 愈伤组织形态发生的调控因素
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芦荟的植物组织培养过程
第一节 愈伤组织的诱导与继代培养
植物组织培养（Plant Tissue Culture）：指通过无菌操作分离植 物体的一部分（外植体explant），接种到培养基上，在人工控制 的条件下进行培养，使其产生完整植株的过程。
③ 细胞中RNA含量减少，而DNA含量保持不变。 ④ 随着细胞不断分裂和组织生长，细胞的总干重、蛋白质和
核酸含量大大增加，新细胞壁的合成极快。
3.形成期：形成无序结构的愈伤组织的时期
形成期是指外植体经过诱导期和分裂期后形成了无序结 构的愈伤组织的时期。进入形成期后，细胞的平均大小相对 稳定，不再发生变化，细胞分裂由原来局限在组织外缘的平 周分裂转为组织内部较深层局部细胞的分裂，结果形成瘤状 或片状的拟分生组织，称做分生组织结节。
愈伤组织在长期的继代培养中能够形成分生组织区、管胞和 色素细胞或是体细胞胚，这种能够形成体细胞胚的愈伤叫做胚性 愈伤组织。
三.继代培养
脱分化细胞不断进行分裂形成愈伤组织，愈伤 组织在培养基上生长一段时间以后，由于营养物质 枯竭，水分散失，以及代谢产物的积累，必须转移 到新鲜培养基上继续培养。这个过程叫做继代。通 过继代培养，可使愈伤组织无限期地保持在不分化 的增殖状态。
愈伤组织（Callus）：原指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团 薄壁细胞，在组培中则指人工培养基上由外植体长出来的一团无序 生长的薄壁细胞。
一.愈伤组织形成条件
虽然如全能性所言，发育和分化过程并不导致细 胞全能性的丧失。但是，在一个完整的植物中，每个 分化细胞都是某个器官和组织中的一个成员，它只能 在与其周围成员相互协调和彼此制约当中，恰如其分 地发挥整个植株所赋予它的一定的功能，而不具备施 展其全能性的外部条件。
基发育而成的。 ②从外植体脱分化形成愈伤，在愈伤组织上
产生一些分生细胞团，随后由这些分生细胞团 分化成不同的器官原基。
①外植体不经过典型的愈伤组织即可形成器
官原基。这一途径有两种情况：
一、是外植体中已存在器官原基，进一步培养 即形成相应的 组织器官进而再生植株，如茎尖、根尖分生组织培养。
二、外植体某些部位的细胞，在重新分裂后直接形成分生细胞 团，然后由分生细胞团形成器官原基。这种不经过愈伤组 织直接发生器官的途径在以品种繁殖为目的的离体培养中 具有重要的实践意义。
2.分裂期：开始分裂到持续分裂的时期
分裂期是指细胞通过一分为二的分裂，不断增生 子细胞的过程。外植体的细胞一旦经过诱导，其外层 细胞开始迅速分裂，使细胞脱分化。分裂期主要表现 如下： ① 细胞的数目迅速增加。如胡萝卜培养7天后，细胞数可 增
② 细胞体积小，内无液泡，细胞的核和核仁增大到最大。如 同根尖和茎尖的分生组织细胞特性。
形态建成：外植体在适宜的培养条件下经脱分化、分化或直接 发育成各种形态完整的植物体的过程。
在愈伤组织培养物中，细胞分裂常以无规则方式发生，并产生无 明显形态或极性的无序结构组织块，这时虽然在愈伤组织中发生了 细胞分化，形成维管化组织和瘤状结构，但并无器官发生。若将其 转入分化培养基中，即可再分化完成形态发生，再分化产生苗或根 的分生组织，甚至胚状体，进而使它发育成苗或完整植株。
三.继代培养
一般在愈伤组织生长至直径2～3cm(4～6周)时将其切成小块继 代培养。可以根据需要选取合适质地、颜色的愈伤进行培养。继代 培养时应切除黑褐色的愈伤，选取生长旺盛的组织。生长旺盛的愈 伤组织一般呈奶黄色或白色，有光泽，也有淡绿色或绿色的；老化 的愈伤组织多转变为黄色甚至褐色。
第二节 愈伤分化与植株再生
一.愈伤组织形态发生的途径
1.器官发生方式：指细胞或愈伤组织培养物，通过形成不定 芽再生成植株。这是细胞和组织培养中常见的器官发生方式。
2.胚状体方式：指由培养细胞诱导分化出的胚芽、胚根、胚 轴的胚状结构，进而长成完整植株。
1.器官发生与植株再生
根据起源不同器官分化发生有两种方式： ①器官是由切下的外植体中已存在的器官原