愈伤组织细胞的分化
愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 外源激素是愈伤组织诱导过程中不可缺少的组成成分，是一 种诱导剂，能诱导细胞开始分裂，外源生长物质往往是通过调 整它的种类和浓度来诱导细胞开始分裂的。最常用的有2，4－D、 NAA、IAA和细胞分裂素等。2,4－D处理静止状态的组织时，细 胞的RNA含量明显增加，而且2，4-D可积累在分裂细胞的核仁中。 组织的机械损伤也作为一种刺激因素诱导细胞开始分裂， 愈伤组织往往出现在伤口处。有些天然提取物对愈伤组织的诱 导和维持十分有益，常用的有椰子汁（10％），0.5％的酵母提 取物，5％～10％的番茄汁。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （1）细胞分裂部位和方向发 生改变 分裂期的细胞分裂局限在组 织的外缘，主要是平周分裂；而 在分化期开始后，愈伤组织表层 细胞的分裂逐渐减慢，直至停止； 进而转向愈伤组织内部深处的局 部地区的细胞开始分裂，使分裂 面的方向改变了，出现了瘤状结 构的外表和内部分化。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （二）分裂期 分裂期指细胞通过一分为二的方式，不断增生子细胞的过 程。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。 ① 细胞的数目迅速增加。胡萝卜组织培养7d后，细胞数可 增加10倍。
② 每个细胞平均鲜重下降。这是由于鲜重的增加赶不上细 胞数目的增加之故。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导
二、愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 植物由细胞构成，细胞是生物结构和生命活动的基本单位， 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，不论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。
组织培养第三章 愈伤组织培养资料
2、操作程序
获取外植体材料－消毒处理－修整除去 坏死组织－切成5mm的圆柱形或方形小块－ 直放或倒放到培养基上－每9cm培养基接种5 －6块外植体－培养。 选用较大组织做材料时，可用打孔器 从块茎和块根中钻取一批圆柱型组织，切 成相同厚度的小圆片进行培养。
采用圆形的原因：
能得到外形简单结构相同的材料
第一节 愈伤组织的培养
愈伤组织培养是指将母体植株上的各个 部分切下，形成外植体，接种到无菌的培养 基上，进行愈伤组织诱导、生长和发育的一 门技术。 一般情况下，植物组织均能诱发形成愈 伤组织，由外植体形成愈伤组织，标志着植 物离体培养的开始。
一、愈伤组织的诱导 （一）诱导原理 1、细胞全能性 植物每一细胞具有全套遗传信息，在 特定环境下能进行表达，而产生一个独立 完整的个体。
（二）在园艺植物育种中的应用： 1、加快园艺植物新品种和良种繁育速度， 迅速高效低成本 2、培养无病毒苗木 3、获得倍性不同植株，易染色体核内加 倍育种有利用价值 4、克服远缘杂交困难 5、利于种质资源长期保存 6、提供育种中间材料 7、诱发和离体筛选突变体 8、制造人工种子
植物离体培养中的器官发生类型： 不定芽型—诱导顶端分生组织产生不定 芽，再生成植株的方式。顶芽、腋芽培养。 多数植物培养采用。
圆形的表面积大
圆柱形的外植体有利于组织块与外界进 行物质和气体交换；也使外植体表面促进愈 伤组织形成的分泌物较多，诱导率增高。
培养基
MS培养基 激素 IAA、NAA、2,4-D、BA 椰子汁、番茄汁、酵母提取物。
二、愈伤组织细胞的分化
单个细胞或一块外植体形成典型的愈伤 组织，大致经历三个时期，这三个时期中细 胞代谢、细胞数目、细胞形态均有明显差别。
细胞分化——持续细胞分裂增殖——原胚期— —球形胚——心形胚——鱼雷形胚——子叶期
外植体形成愈伤组织过程的原理
外植体形成愈伤组织过程的原理外植体形成愈伤组织过程是植物细胞在外部环境刺激下，发生主动性细胞分裂、伸出并定向生长的过程。
愈伤组织是由初生的、不分化的细胞形成的，用于修复受到损伤或者创伤的植物部位，如根、茎、叶等。
外植体形成愈伤组织过程受到生长过程中许多因素的影响，包括植物激素、组织培养基、温度、光照等因素。
这些因素对愈伤组织的形成、生长以及细胞分化都有着重要的作用。
本文将从愈伤组织的概念、形成、影响因素等方面全面介绍外植体形成愈伤组织过程的原理。
一、愈伤组织的概念愈伤组织是指植物组织中在受到损伤或创伤后，通过再生愈合过程形成的一种组织类型。
愈伤组织主要由未分化和初生的细胞形成，这些细胞能够通过细胞分裂和增生不断扩大和生长，并最终分化出对植物个体有用的细胞类型。
愈伤组织可分为原生愈伤组织和继代愈伤组织两种类型，原生愈伤组织是由裸子植物或者单子叶植物的胚乳组织、子叶组织或者茎尖分生细胞等形成的，而继代愈伤组织则是在外部环境的刺激下，由植物中已成熟的细胞重新分化形成的。
愈伤组织在植物组织培养研究中有着广泛的应用，可以用于生物技术、无性繁殖和基因工程等领域。
外植体形成愈伤组织的过程主要是受到外部环境刺激和内部激素的作用，由未分化的细胞不断生长和分裂而形成的。
（一）外植体处理外植体主要是指采集到的带有植物细胞的植物体，在培养研究中主要是采用带有叶绿体或者叶片的茎尖或小芽。
采集后，需要对外植体进行去污、消毒、切割等处理，以确保外植体的无菌状态和完整性，使其能够在培养基上成功生长。
（二）外植体培养基的组成外植体的生长需要一个适宜的培养基，培养基需要提供足够的养分和激素，以支持外植体的生长和形成愈伤组织。
培养基中的激素种类和含量对愈伤组织形成具有很大的影响。
1. 感受刺激：外植体在培养基上开始感受到外部环境的刺激，开始分泌植物生长调节素和激素。
2. 细胞分裂：感受到刺激后，外植体开始迅速进行细胞分裂，细胞数量迅速增加。
第三章 植物愈伤组织的诱导、继代及分化
⑶先芽后根：愈伤组织中产生多个分生细胞形成分生中心， 从中仅分化出芽，一般情况下待芽长到一定大小时，切下 移入生根培养基中，在其基部即可分化出根。
有些植物在分化芽的培养基上同时在芽器官基部分化出根， 形成完整的植株。大多数植物均属这类正常的分化途径， 这类苗移栽较易成活。
⑷先根后芽：有些植物外植体脱分化后在愈伤组织上先分 化出根，而后在靠近愈伤组织的根部上再分化出芽，有的 将根切下放入分化培养基，再于根上分化出芽器官，甚至 在根端也能分化出芽。
从单个细胞或外植体上脱分化形成典型的愈 伤组织，大致经历三个时期：
起动期：又称为诱导期,
是愈伤组织形成的起点。 外植体已分化的活细胞 在 外源激素的作用下，
通过脱分化起动而进入 分裂状态，并开始形成 愈伤组织。
起动期
分裂期
分裂期：外植体切口边缘开
始膨大，外层细胞通过一分 为二的方式进行分裂，从而 形成一团具有分生组织状态 细胞的过程。
二、从愈伤组织建立悬浮培养体系
多数悬浮培养物（suspension cultures）是将生长快、质地 疏松的愈伤 小块转移到与愈伤诱导含同样成分的液体培养 基里进行振荡培养而获得。
接种时必须有足够多的细胞块，以保证有较合适的细胞密 度。振荡速度一 般为 30-150rpm。
第一次继代时，应去掉开始时接入的大块细胞团——过滤。
第三节 愈伤组织分化与植株再生
体细胞胚胎发生：指从体细胞进行的类胚结构的生产。 体细胞胚是一个二极结构，不物理地附着于原组织，每一 个体细胞胚称为胚状体，它可以同 合子胚一样发育成植株。 器官发生：指从愈伤组织形成芽及根的过程，芽是一个单 极性结构，物理地同母体组织联结着。
细胞分化
无论是在离体还是在活体条件下，植物细胞分化 研究的重点是维管组织的分化，特别是木质部成 分的分化。
愈伤组织实验报告
一、实验目的1. 掌握植物组织培养技术的基本操作流程。
2. 熟悉愈伤组织的诱导方法及再分化过程。
3. 学习植物激素在愈伤组织形成与再分化中的作用。
4. 了解植物细胞的全能性及组织培养技术在植物育种中的应用。
二、实验原理植物组织培养技术是将植物器官、组织或细胞在人工条件下进行无菌培养，使其在适宜的培养环境中生长、分化，最终形成完整植株的过程。
愈伤组织是植物组织培养过程中的一个重要阶段，它是由已经分化的细胞脱分化形成的无定形细胞团。
通过诱导愈伤组织，可以进一步分化为根、茎、叶等器官，实现植物繁殖和育种。
三、实验材料与试剂1. 实验材料：水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段。
2. 试剂：无菌水、无菌滤纸、70%乙醇、5%次氯酸钠、琼脂、蔗糖、硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、磷酸二氢钾、生长素、细胞分裂素、琼脂酶、滤纸等。
四、实验步骤1. 材料预处理（1）将水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段分别用70%乙醇消毒30秒，再用5%次氯酸钠消毒5分钟，最后用无菌水清洗3次。
（2）将消毒后的材料用无菌滤纸吸干水分。
2. 愈伤组织诱导（1）将预处理后的材料切成约1cm×1cm的小块，放入含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）将培养皿放入培养箱中，在适宜的温度和光照条件下培养。
3. 愈伤组织再分化（1）将愈伤组织转移到含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中。
（2）在适宜的温度和光照条件下培养，观察愈伤组织分化为根、茎、叶等器官的情况。
4. 数据记录与分析（1）观察并记录愈伤组织的生长情况，包括生长速度、愈伤组织颜色、形态等。
（2）观察并记录愈伤组织再分化为根、茎、叶等器官的情况，包括器官形态、生长速度等。
（3）分析不同植物激素浓度对愈伤组织形成与再分化的影响。
五、实验结果与分析1. 愈伤组织诱导实验结果表明，水稻叶片、玉米叶片、胡萝卜根段在含有不同浓度生长素和细胞分裂素的MS培养基中均能诱导出愈伤组织。
实验二愈伤组织的诱导与分化
实验二 愈伤组织的诱导与再分化一、目的掌握外植体的消毒方法和接种技术；了解愈伤组织诱导的过程及再分化。
二、原理以植物器官、组织、细胞等作外植体进行离体培养都能形成愈伤组织。
愈伤再经分化培养，通过器官发生途径或体细胞胚胎发生途径可再生成植株。
外植体如果是带菌的，在接种前都必须消毒。
对于难消毒的材料，有时要几种消毒剂配合使用；对于多茸毛表面粗糙不平的材料，要加展著剂（吐温20）以增强消毒效果。
三、实验材料水稻成熟种子（用于诱导愈伤组织）；四、仪器设备及用具（一） 仪器设备超净工作台 培养室（二） 用具（每组5人用量）量筒：100ml ×2培养皿：￠9cm ×1三角瓶：50ml ×2(无菌)，1000ml ×1枪形镊：×4无菌滤纸：（10cm ×10cm ）×5五、试剂及培养基（一） 试剂75%酒精，2% NaCLO ，无菌水(每组1瓶400ml)(二) 培养基1、诱导培养基：N 6+2,4-D2mg/1+蔗糖30g/l+琼脂8g/l2、分化培养基：N 6+ CuSO 4·5H 2O 1.25mg/l+BA 2mg/l+NAA 1mg/l+蔗糖30g/l+琼脂8g/l六、实验步骤1、接种室、培养基及用具表面消毒用75%酒精棉球试擦超净工作、镊子，将培养基及用具放工作台，打开紫外灯，照射20分钟以表面消毒。
之后关紫外灯，打开工作台风机，通风30分钟后可进行无菌操作。
2、消毒剂的配制（1）、75%酒精：每组配95ml 。
量取95%酒精75ml ，加蒸馏水至95ml 即可.（2）、2%NaCLO ：每组配100ml.x ：应吸取的NaCLO 原液的毫升数；y ：NaCLO 原液的有效氯浓度。
3、种子去壳用自制的脱壳砂纸脱去谷壳，注意保持胚完整。
每人准备30粒去壳种子。
4、外植体消毒（以下工作在超净工作台内进行）将米粒放入50ml 无菌三角瓶→无菌水洗一次→弃水，倒入75%酒精，搅拌，30秒→弃酒精，倒入2% NaCLO ，不时搅拌，30分钟→弃NaCLO ，用无菌水洗3次，每次停留10.5%×100 yX= (ml)分钟→倒去无菌水，种子放在带无菌滤纸的培养皿中吸干。
植物愈伤组织的功能
植物愈伤组织的功能植物愈伤组织是指在植物受到外界伤害后，由植物细胞分裂增生而形成的一种新组织。
植物愈伤组织的形成是植物对外界伤害的一种自我修复机制，具有重要的生物学意义。
本文将从植物愈伤组织的形成、结构和功能三个方面进行阐述。
一、植物愈伤组织的形成植物愈伤组织的形成是由植物细胞的分裂增生和分化而来的。
当植物受到外界伤害时，植物细胞会迅速分裂增生，形成一种新的组织，这就是植物愈伤组织。
植物愈伤组织的形成过程中，细胞壁的合成和细胞质的分裂是非常重要的。
细胞壁的合成需要大量的蛋白质和碳水化合物，而细胞质的分裂则需要大量的能量。
因此，植物愈伤组织的形成需要大量的营养物质和能量。
二、植物愈伤组织的结构植物愈伤组织的结构是由细胞的分裂增生和分化而来的。
植物愈伤组织的细胞比较小，形状不规则，排列紧密。
植物愈伤组织的细胞壁比较厚，富含纤维素和木质素等物质。
这些物质可以增强细胞壁的硬度和强度，使得植物愈伤组织具有较强的机械支撑能力。
三、植物愈伤组织具有多种功能，主要包括以下几个方面：1. 保护植物：植物愈伤组织可以保护植物受到外界伤害的部位，防止病菌和其他有害物质侵入植物体内，从而保护植物的生长和发育。
2. 修复组织：植物愈伤组织可以修复受到伤害的组织，使得植物能够继续生长和发育。
3. 吸收营养：植物愈伤组织可以吸收周围环境中的营养物质，为植物提供养分。
4. 生殖繁殖：植物愈伤组织可以分化为芽和根等器官，从而实现植物的生殖繁殖。
总之，植物愈伤组织是植物对外界伤害的一种自我修复机制，具有重要的生物学意义。
植物愈伤组织的形成、结构和功能都是非常复杂的，需要进一步的研究和探索。
植物组织培养中的愈伤组织的形成及再分化
植物组织培养中的愈伤组织的形成及再分化
植物组织培养中使用的外植体一般是高度分化了的细胞,在植物体中是不会再分裂繁殖的,只是执行某种功能直至死亡。
这些细胞在培养基上培养时会由原来的分化状态变成分生状态的细胞,分裂产生愈伤组织,这个过程称为脱分化过程。
组织培养的研究结果表明分化细胞的脱分化需要两个条件,即创伤和外源激素。
目前人们对于脱分化过程的本质还不清楚。
分化细胞在细胞周期中是处于一种相对
静止状态的细胞(G
0期细胞),脱分化是要打破这种状态,使细胞进入细胞周期中的G
1
期,
并沿着G
1期→S期→G
2
期→M期的循环进行细胞分裂,形成愈伤组织。
现在发现细胞周期
受基因调控,一种称为编码细胞周期依赖性激酶的基因和一种细胞周期蛋白可能与植物细胞脱分化的第一次分裂启动有关。
那么,什么因素诱导细胞周期调控基因的作用,培养实践证明与外源激素有关。
至于激素如何诱导以及诱导作用的过程目前仍不清楚,有待深入研究。
当细胞脱分化形成愈伤组织后,经过一段时期的分裂,细胞群体又会产生分化,形成分生细胞或分生细胞团,由此再生成植株有两条途径:一是形成体细胞胚(功能类似于受精过程产生的胚),通过体细胞胚形成再生植株;二是通过器官发生的途径再生植株,分生细胞在一定的诱导条件下重建芽的分生组织,分化出芽后再生根,成为完整的植株。
对于植物组织培养来说,光照条件非常重要,包括光照强度、时间和波长。
但在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养,而在分化再生的过程中一定要有光照。
愈伤组织诱导阶段的暗培养有利于细胞脱分化产生愈伤组织,如果在光照条件下容易分化产生维管等组织,不利于产生大量的愈伤组织。
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（一） 诱导期 （二）分裂期 （三）分化期
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （一）诱导期： 诱导期又称起动期，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。 菊芋1d，胡萝卜几天， 不同的光照条件，诱导情况不同，一般弱光易于诱导 ，且 分裂频率高。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 离体培养的细胞在分裂前发生的变化： ① 在切离和培养后较短时间内，细胞的气体交换迅速增加， 特别是在加有生长素的培养基中培养时，比无生长素的培养基 中气体交换增加一倍。 ② 多聚核糖体不断增加。截止M期前，每个细胞中的RNA含 量增加到300％； ③蛋白质发生周期性的积累。每个分裂细胞的总增加量约 为200％； ④ 酶活力也发生一定的变化。DNA复制前，DNA聚合酶活力 增加；分裂前，与代谢有关的酶类，如己糖激酶和一些脱氢酶 的活力也增加。
胡萝卜愈伤组织
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 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。
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 从单个细胞或外植体上形成典型的愈伤组织，大致要经历 三个时期：
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （三）分化期 是指停止分裂的细胞发生生理代谢变化而形成由不同形态 和功能的细胞组成的愈伤组织。在细胞分裂末期，细胞内开始 发生一系列的形态和生理变化，导致细胞在形态和生理功能上 的分化，出现形态和功能各异的细胞。分化期愈伤组织内的细 胞主要出现下列变化。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （3）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分明显的变化， 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。 （4）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。 （5）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 淡绿色或绿色的，老化的愈伤组织多转变为黄色甚至褐色。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
（2）分生组织瘤状结构和维管组织形成 迅速生长的愈伤组织，都是极相似的，而当愈伤组织生长 速度减慢时，就会出现特殊的形状和结构。在生长中的愈伤组 织，一个共同的特征是：形成由分生组织组成的瘤状结构，变 成不再进一步分化的生长中心，并在其周缘产生扩展的薄壁细 胞。瘤状结构则成团分散分布在愈伤组织块中。形成了维管组 织，但不形成维管系统，而呈分散的节状和短束状结构，它可 由木质部组成，也可由木质部、韧皮部乃至形成层组成，细胞 分裂素对促进组织维管化有重要作用。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导
二、愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 植物由细胞构成，细胞是生物结构和生命活动的基本单位， 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，不论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。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 全能性的体现 一个已分化的细胞若要表现其全能性，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。
第一节 愈伤组织的诱导与分化
一、愈伤组织的诱导 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。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 ③ 正在分裂的细胞体积小，内无液泡，如同根尖和茎尖的 分生组织细胞一样。
④细胞的核和核仁增大到最大。
⑤细胞中的RNA含量减少，而DNA含量保持不变。 ⑥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。 处于分裂期的愈伤组织的特征是：细胞分裂快，结构疏松， 缺少组织结构，颜色浅而透明。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组ห้องสมุดไป่ตู้的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 外源激素是愈伤组织诱导过程中不可缺少的组成成分，是一 种诱导剂，能诱导细胞开始分裂，外源生长物质往往是通过调 整它的种类和浓度来诱导细胞开始分裂的。最常用的有2，4－D、 NAA、IAA和细胞分裂素等。2,4－D处理静止状态的组织时，细 胞的RNA含量明显增加，而且2，4-D可积累在分裂细胞的核仁中。 组织的机械损伤也作为一种刺激因素诱导细胞开始分裂， 愈伤组织往往出现在伤口处。有些天然提取物对愈伤组织的诱 导和维持十分有益，常用的有椰子汁（10％），0.5％的酵母提 取物，5％～10％的番茄汁。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （1）细胞分裂部位和方向发 生改变 分裂期的细胞分裂局限在组 织的外缘，主要是平周分裂；而 在分化期开始后，愈伤组织表层 细胞的分裂逐渐减慢，直至停止； 进而转向愈伤组织内部深处的局 部地区的细胞开始分裂，使分裂 面的方向改变了，出现了瘤状结 构的外表和内部分化。
愈伤组织培养
第一节 愈伤组织的诱导与分化
二、愈伤组织细胞的分化 （二）分裂期 分裂期指细胞通过一分为二的方式，不断增生子细胞的过 程。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。 ① 细胞的数目迅速增加。胡萝卜组织培养7d后，细胞数可 增加10倍。
② 每个细胞平均鲜重下降。这是由于鲜重的增加赶不上细 胞数目的增加之故。