[生物學]離體培養(yǎng)

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1、一．植物組織培養(yǎng)的發(fā)展簡史　　植物組織培養(yǎng)技術(shù)的整個歷史可以追溯到19世紀末和20世紀初，從那時到現(xiàn)在，組織培養(yǎng)的發(fā)展過程大致可以分為三個階段：1、探索階段（20世紀初至20世紀30年代中）20世紀初，在Schleiden和Schwann所發(fā)展起來的細胞學說的推動下，德國植物生理學家Haberlandt提出了高等植物的器官和組織可以不斷分割，直至分到單個細胞的觀點，并設(shè)想離體細胞具有再生完整植株的潛力。自Haberlandt的實驗之后，直到1934年White培養(yǎng)番茄離體根尖的成功，在其間的32年時間里，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在總體上處于探索之中，進展不大，但在以下兩個方面取得了有深遠意義的結(jié)果

2、。一方面是胚培養(yǎng)實驗。1904年Hannig在無機鹽和蔗糖溶液中培養(yǎng)了蘿卜和辣根菜的胚，并使這些胚在離體條件下長到成熟。另一方面是根培養(yǎng)的實驗。1922年，美國的Robbins和德國的Kotte分別報道培養(yǎng)離體根尖獲得某些成功，這是有關(guān)根培養(yǎng)的最早的實驗。2奠定階段（20世紀30年代中至50年代末）到了20世紀30年代中期，植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域里出現(xiàn)了兩個重要的發(fā)現(xiàn)：一是認識了B族維生素對植物生長的重要意義；二是發(fā)現(xiàn)了生長素是一種天然的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)。20世紀40年代和50年代初期，活躍在植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域里的研究者以Skoog為代表，研究的作用內(nèi)容是利用嘌呤類物質(zhì)處理煙草髓愈傷組織以控制組織的生

3、長和芽的形成。20世紀50年代開始以后，植物組織培養(yǎng)的研究日趨繁榮，10年當中引人注目的進展就有以下7項：1）1952年，Morel和Martin首次，通過莖尖分生組織的離體培養(yǎng)培養(yǎng)，可以由已受病毒侵染的大麗花中獲得無病毒植株。2）1953年—1954年，Muir進行單細胞培養(yǎng)獲得初步成功。3）1955年，Miller等由鯡魚精子DNA中分離出一種首次為人所知細胞分裂素，并把它定名為激動素（Kinetin)。4）1957年，Skoog和Miller提出了有關(guān)植物激素控制器官形成的概念，指出在煙草髓組織培養(yǎng)中，跟和莖的分化是生長素對細胞分裂素比率的函數(shù)，通過改變培養(yǎng)基中這兩類生長物質(zhì)的相對濃

4、度可以控制器官的分化?！　?）1958年，Steward等以胡蘿卜為材料，首次通過實驗證實了Haberlandt關(guān)于細胞全能性的設(shè)想，成為了植物組織培養(yǎng)研究歷史中的一個里程碑。6）同年，Wickson和Thimann指出，應(yīng)用外源細胞分裂素可促成在頂芽存在的情況下處于休眠狀態(tài)的腋芽的生長。7）1958-1959年，Reinert和Steward方別報道胡蘿卜愈傷組織培養(yǎng)中形成了體細胞胚。3迅速發(fā)展階段（20世紀60年代至現(xiàn)在）據(jù)羅士偉統(tǒng)計，在20世紀60年代初期，全世界還有十幾個國家的少數(shù)實驗室從事組織培養(yǎng)研究，但是到了20世紀70年代，組織培養(yǎng)領(lǐng)域仍然空白的國家已經(jīng)屈指可數(shù)。20世紀60

5、年代以來的組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，概括起來可以分為4個方面：1）基礎(chǔ)研究再奏凱歌。1965年，Vasil和Hildebrandt用一種化學成分確定的培養(yǎng)基，由分隔培養(yǎng)的煙草單細胞獲得了完整的再生植株，進一步證實了植物細胞的全能性?！?）原生質(zhì)體培養(yǎng)取得重大突破。1960年，Cocking等人用真菌纖維素酶分離植物原生質(zhì)體獲得成功，大大激發(fā)了人們對原生質(zhì)體培養(yǎng)的熱情。3）花藥培養(yǎng)取得顯著成績。1964年，Guha和Maheshwari報道，在毛曼陀羅中通過離體花藥培養(yǎng)由小孢子直接發(fā)育成胚。354）微繁技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。1960年，Morel提出了一個離體無性繁殖蘭花的方法，繁殖系數(shù)極高。二、園藝

6、植物離體培養(yǎng)學的基本含義植物離體培養(yǎng)（Plantinvitroculture）　　　是指通過無菌操作分離植物體的一部分即外植體（explant），接種于人工配制的培養(yǎng)基上，在人工控制的環(huán)境條件下進行離體培養(yǎng)最終獲得再生植株或目的產(chǎn)品的技術(shù)與方法?！　≈参锝M織培養(yǎng)（PlanttissueCulture）或植物組織和細胞培養(yǎng)（Planttissueandcellculture）植物離體培養(yǎng)　1．器官和器官原基培養(yǎng)：包括根、莖、葉、花器官及其原基的培養(yǎng)。2．胚胎培養(yǎng)：以胚胎為基礎(chǔ)的培養(yǎng)技術(shù),包括原胚和成熟胚培養(yǎng),胚乳培養(yǎng),胚珠或子房培養(yǎng)以及離體授粉。3．組織培養(yǎng)：包括分生組織，形成層組織，節(jié)間組

7、織，愈傷組織或其他組織的培養(yǎng)。4．細胞培養(yǎng)：包括體細胞、花粉性細胞；單細胞、多細胞或是懸浮細胞的培養(yǎng)。5．原生質(zhì)體培養(yǎng)及其以原生質(zhì)體為基礎(chǔ)的培養(yǎng)：包括原生質(zhì)體培養(yǎng)，原生質(zhì)體融合和原生質(zhì)體的遺傳轉(zhuǎn)化的培養(yǎng)等。三、園藝植物離體培養(yǎng)學的特點　　1．培養(yǎng)條件可以人為控制　　2．生長周期短、繁殖率高　　3．管理方便，利于自動化控制四、園藝植物組織培養(yǎng)學的研究對象及任務(wù)　　1.采用植物組織培養(yǎng)的技術(shù)來進行快繁，以促進良種繁育工作的開