1、器官發(fā)生植物器官發(fā)生是指離體的植物組織,如莖段、莖尖與頂芽等部位,不經(jīng)過誘導愈傷組織的去分化過程,直接誘導叢生芽與不定根,再生成完整植株的過程。植物的外植體來源及其所處的發(fā)育階段,與不同部分的極性都是影響器官發(fā)生的主要因素。并且器官發(fā)生對于培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素的比例有著很高的要求,不同的比例常常確定器官發(fā)生的方向...
1、器官發(fā)生
植物器官發(fā)生是指離體的植物組織,如莖段、莖尖與頂芽等部位,不經(jīng)過誘導愈傷組織的去分化過程,直接誘導叢生芽與不定根,再生成完整植株的過程。植物的外植體來源及其所處的發(fā)育階段,與不同部分的極性都是影響器官發(fā)生的主要因素。并且器官發(fā)生對于培養(yǎng)基中細胞分裂素與生長素的比例有著很高的要求,不同的比例常常確定器官發(fā)生的方向,這在本文的激素部分已進行了論述。而光照、溫度等誘導條件對于植物器官發(fā)生也起著重要調(diào)控作用,不定芽的生長分化通常需要充足的光照條件,且充足的光照可避免玻璃化苗的出現(xiàn)。
2、體細胞胚誘導
體細胞胚誘導是指在植物組織培養(yǎng)中,以植物組織、器官或原生質(zhì)體等為外植體,經(jīng)過特定的培養(yǎng)條件,組織細胞脫分化形成快速生長分裂的細胞團,即愈傷組織。然后愈傷組織進一步生長分化,再分化成具有與合子胚一樣能夠發(fā)育成完整植株的無性胚狀體結(jié)構(gòu),稱為體細胞胚。
在木本植物組織培養(yǎng)的研究中,大多數(shù)的木本植物都是需要通過體細胞胚誘導來完成植株的再生。況且誘導體細胞胚能夠極大地發(fā)揮植物細胞的再生分化潛力,在荔枝、龍眼與蘋果等果樹的組織培養(yǎng)中,通過大量增殖愈傷組織,能夠誘導獲得大量體細胞胚,每個體細胞胚都具有發(fā)育成完整植株的潛力,并且可以將這些體細胞胚制作成人工種子,做到對優(yōu)良種苗資源的高效繁育,蘊含著極大的經(jīng)濟價值。但大量木本植物的體細胞胚誘導,存在體細胞胚誘導困難與誘導體細胞胚不正常的問題,這是制約木本植物組織培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展的瓶頸。
體細胞胚誘導除了與上述外植體、植物激素、培養(yǎng)條件等有著密切的關(guān)系,植物的基因型也是一個重要的影響因素。在一種植物的不同品種中,各個品種的體細胞胚發(fā)生能力不同。體細胞胚誘導很大程度上取決于愈傷組織的胚性,胚性強的愈傷組織能夠自發(fā)地分化成高質(zhì)量的體細胞胚。因此,選用分生能力旺盛的外植體,在適宜的培養(yǎng)條件與激素條件下,獲得并保持高胚性的愈傷組織,是體細胞胚誘導的關(guān)鍵。并且體細胞胚誘導在基因轉(zhuǎn)化技術(shù)發(fā)展方面,能夠提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
3、體細胞胚再生
體細胞胚再生是指體細胞胚經(jīng)歷類似合子胚發(fā)育過程,進一步發(fā)育成完整植株的階段。這是植物組織培養(yǎng)技術(shù)中最關(guān)鍵的一步,之前對所有因素的探索,都是為了能夠獲得再生植株。在體細胞胚再生過程中,大多數(shù)學者會將培養(yǎng)基中的基本元素與營養(yǎng)物質(zhì)減半,或不添加任何的植物激素,以充分發(fā)揮體細胞胚自身的分化能力 。因此,獲得高質(zhì)量的體細胞胚是植株再生成功很重要的關(guān)鍵。
從外植體誘導獲得愈傷組織,愈傷組織再進行體細胞胚發(fā)生,最后體細胞胚經(jīng)過生長萌發(fā)成擁有根、莖、葉的完整植株,此過程都是在無菌培養(yǎng)條件下進行的異養(yǎng)培養(yǎng)。而再生植株最終是需要進行移栽,自我生長成正常的種苗。從異養(yǎng)到自養(yǎng)的過程中,再生植株需要經(jīng)歷一個適應(yīng)階段,不同植物品種的適應(yīng)能力不同,導致移栽成活的難易程度不一。
4、再生植株移栽
再生植株的根系、葉片與莖段等植物器官對于移栽成功十分重要。開瓶煉苗是植株移栽過程中的過渡階段,目的在于讓再生苗預先適應(yīng)外部環(huán)境,光照強度不宜過強,以保護新生的葉片,且避免過強的蒸騰作用,造成葉片萎蔫,使再生苗脫水死亡。而根系中的側(cè)根是植株能夠從土壤中吸取養(yǎng)分的最重要組織器官,因此誘導再生植株長出側(cè)根發(fā)達的根系對于移栽成活至關(guān)重要。