甘肃农业大学：《园艺植物组织培养》课程教学课件（打印版，2012）第一章 植物组织培养的基本原理

第一章植物组织培养的基本原理 甘肃农业大学农学院果树科学系 2012年3月1日

主要内容 植物细胞的全能性 植物细胞的脱分化 植物细胞的再分化

植物组织培养的原理 植物细胞全能性(plant cellular totipotency) 1植物细胞全能性概念 指植物体的每个生活细胞都具有该物种的全部遗传信息，在特 定的离体培养条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。 Root of carrot plant Root cells cultured in Plantlet nutrient medium Cell division in culture Adult Single cell plant 0-

植物组织培养的原理 2 植物细胞全能性的解释 口只要具有一个完整的膜系统和一个有生命力的核，即使已经 高度成熟和分化的细胞，也保持着回复到分生状态的能力。 口一个细胞向分生状态回复的难以程度，取决于它在植物体上 所处的自然部位已经达到的细胞核生理状态。 口细胞核已经解体的筛管和木质部，或是细胞壁厚度超过2μm 的纤维细胞（成熟管胞的壁厚达7μ），不能恢复到分生状态

植物组织培养的原理 3植物细胞全能性的证据 全能性表达最有力的证据应该是通过胚状体 外植体 阶段分化形成完整的植株

植物组织培养的原理 口受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，所以把 受精卵的分化潜能称为全能性。随着分化发育的进程，细胞逐渐丧 失其分化潜能。从全能性到多能性，再到单能性，最后失去分化潜 能成为成熟定型的细胞。 口干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞，多能干细胞可以分化出 多种类型的细胞，但它不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞 ，所以多能干细胞的分化潜能称为多能性。单能干细胞来源于多能 干细胞，具有向特定细胞系分化的能力，也称为祖细胞。 口受精卵>生殖细胞>体细胞

植物组织培养的原理 4植物细胞全能性的新定义 1984年，国际组织培养协会对细胞全能性作出了新的定 义：细胞全能性是细胞的某些特征，有这种能力的细胞保 留形成有机体所有细胞类型的能力。就植物而言，该定义 不仅包含了培养细胞再生植株的情况，也包含了培养细胞 生产次生代谢物的情况

植物组织培养的原理 5植物活细胞具有生命特征属性 口新陈代谢离体培养的活细胞不仅具有初生代谢能力，而且具有次 生代谢能力。 ▣应激性指生物体随环境变化的刺激而发生的一系列非特异性应答 反应的特性。 ▣自体复制指生物体利用自身模板，通过代谢作用，按原样复制出 完全相同的结构，或产生具有相同的自体繁殖能力的突变结构

茎尖百 茎的：而 顶端扮裂组织 芽 钳束 叶 叶芽 根尖刺百 叶海而 子叶 牙化 胚轴 柔皮腔 分化程毛 主根 伸长 根 根尖 增值 (分) 根冠 用于植物组织培养的各种组织和细胞

植物组织培养的原理 世 6植物细胞全能性的实现过程 々植物细胞的脱分化 々植物细胞的再分化