第八章 植物的生长生理 前面各章分别介绍了植物的各个代谢过程,而植物的生长,发育是植物体各 种代谢活动的综合表现。它是由无数细胞在适当变化着的环境条件下,按照一定 的遗传模式与顺序进行分生分化来体现的。 对于农业生产和研究植物生理学来讲,了解植物生长发育的一般特征,生长发育 与细胞生理,物质代谢的关系,了解植物的生长进程,生长方式,与外界条件的 关系,植物对环境变化的适应性等是更为重要,更为有意义的。 第一节 植物的生长,分化和发育的概念 Growth,differentiation and development of plants 一、 生长发育的概念 显花植物的个体发育开始于受精卵(合子)的第一次分裂,终结于植物机体 的衰老与死亡。 完成一个生命周期:分子分裂形成种子→萌发→幼苗→成株 在母体上,异养 由异养到自养 旺盛 →生殖器官形成→开花结实,衰老死亡 生长 生殖生长 在植物的整个生活周期中,不断进行着两个方面的交替变化:生长和分化 Growth of differentiation 1.生长 Grpwth: 生长——指植物的组织、器官及整体由于细胞的分裂和增大而由小变大,在 体积上,重量上所发生的不可逆的增长,这是一种量的变化。 如植株从矮长高了,从细长粗了,一片小叶长大了这种量的不可逆的增加可 包括这几方面: ①原生质的复制:使其数量和复杂性不断增加,这是生命基本物质的生长, 是生长的基础。 ②细胞的分裂和扩大 整个植物的生长是以细胞的不断分裂和扩大为基础的。 ③体积的不可逆增加: 干种子吸涨后,体积增加了,但如还没出芽,可再风干,死种子也能吸涨, 这种可逆的过程不能算生长,不是生命过程,必须是体积的不可逆增加。 ④一般伴随着干重的增加 这在农业生产上是一个重要的概念,因为农作物的产量大多是以干物质的量 来衡量的。 植物的生长过程不断积累干物质,但从理论上讲不太确切。 如在黑暗中发豆芽,基本上只是吸取水分,利用原来储藏在种子里的营养, 这时体积不可逆增加了,鲜重也增加了,但干重却在减少,但我们认为是在生长。 2.分化(differentiation): 分化——分生组织细胞在分裂中,不仅有量的变化,而且产生质的差异,共 同来源于一个分子或单个细胞的那些(在外表上)遗传特性相同的细胞在形态上, 生理生化上机能上异质性的表现叫分化,简单理解可认为是细胞特化的过程。这 是植物生命周期中质的变化,可以发生在细胞水平上,组织水平上,器官水平上
第八章 植物的生长生理 前面各章分别介绍了植物的各个代谢过程,而植物的生长,发育是植物体各 种代谢活动的综合表现。它是由无数细胞在适当变化着的环境条件下,按照一定 的遗传模式与顺序进行分生分化来体现的。 对于农业生产和研究植物生理学来讲,了解植物生长发育的一般特征,生长发育 与细胞生理,物质代谢的关系,了解植物的生长进程,生长方式,与外界条件的 关系,植物对环境变化的适应性等是更为重要,更为有意义的。 第一节 植物的生长,分化和发育的概念 Growth,differentiation and development of plants 一、 生长发育的概念 显花植物的个体发育开始于受精卵(合子)的第一次分裂,终结于植物机体 的衰老与死亡。 完成一个生命周期:分子分裂形成种子→萌发→幼苗→成株 在母体上,异养 由异养到自养 旺盛 →生殖器官形成→开花结实,衰老死亡 生长 生殖生长 在植物的整个生活周期中,不断进行着两个方面的交替变化:生长和分化 Growth of differentiation 1.生长 Grpwth: 生长——指植物的组织、器官及整体由于细胞的分裂和增大而由小变大,在 体积上,重量上所发生的不可逆的增长,这是一种量的变化。 如植株从矮长高了,从细长粗了,一片小叶长大了这种量的不可逆的增加可 包括这几方面: ①原生质的复制:使其数量和复杂性不断增加,这是生命基本物质的生长, 是生长的基础。 ②细胞的分裂和扩大 整个植物的生长是以细胞的不断分裂和扩大为基础的。 ③体积的不可逆增加: 干种子吸涨后,体积增加了,但如还没出芽,可再风干,死种子也能吸涨, 这种可逆的过程不能算生长,不是生命过程,必须是体积的不可逆增加。 ④一般伴随着干重的增加 这在农业生产上是一个重要的概念,因为农作物的产量大多是以干物质的量 来衡量的。 植物的生长过程不断积累干物质,但从理论上讲不太确切。 如在黑暗中发豆芽,基本上只是吸取水分,利用原来储藏在种子里的营养, 这时体积不可逆增加了,鲜重也增加了,但干重却在减少,但我们认为是在生长。 2.分化(differentiation): 分化——分生组织细胞在分裂中,不仅有量的变化,而且产生质的差异,共 同来源于一个分子或单个细胞的那些(在外表上)遗传特性相同的细胞在形态上, 生理生化上机能上异质性的表现叫分化,简单理解可认为是细胞特化的过程。这 是植物生命周期中质的变化,可以发生在细胞水平上,组织水平上,器官水平上
例:细胞壁的各种形式加厚就由薄壁细胞特化成厚壁细胞。 体内各种组织的分化:输导组织,机械组织等。 整体植物各器官的出现:根、茎、叶、花,果实等。 3.生长和分化的关系: ①生长是分化的基础 没有生长就没有分化,停止了生长的细胞是不能进行分化的,植物总是一边 生长,一边分化出新的组织和器官。 ②分化往往是通过生长而表现出来的。 植物顶端分生组织细胞一边分裂一边分化出叶原基,但要通过生长、长大、 长出叶片,才表现出来。 所以生长和分化总是交替进行的。我们所看到的一株植物,它的组织器官的 有顺序的出现它的整体由小到大,是在生长的量变基础上的质变的反映,这种生 长,分化统一的结果就是植物的整体发育过程。 4.发育(Development); 发育指植物由在整个生命周期过程的变化,发生大小、形态、结构、功能由 个体细胞。通过生长与分化。逐步成为可辩认的组织,器官,整个有机体的过程 在这个过程中,伴随着大小和重量的增加,包括着新的结构和功能的出现,蛋白 结构和功能的消失。它在实质上是植物体的基因在时间上,空间上顺序表达的过 程。 也可以指不会水平上的变化过程。 如细胞的发育,包括细胞的分生,扩大、成熟、定型、分化。 叶片的发育:叶片基——成熟叶片。 发育过程在形态学上常叫形态发生 Morphogenesis。包括胚胎建成、营养体 建成,生殖体建成三个阶段。 发育的特点是: ①时间上的严格顺序: 如春季萌发、夏季生长、秋季开花结果,成熟休眠等。 都按一定的时间发生的。 ②空间上的协调 如叶原基发育过程中常同时伴随维管束的分化,胚发育时,组织的生长。 时间上的顺序性与空间上的协调性,说明植物的整个生长发育有一个精密的 控制系统。 二、决定生长发育的因素 1.遗传因素 植物生长发育的特性最终是受遗传因素控制的,例如,植物长得高,还是长 得矮,是早熟的还是晚熟的等。 遗传基因在染色体的长链上,在细胞分生分化,植物生长发育的过程中,在 某一阶段,某此基因被启动,而另一些基因关闭,所以在一定的阶段,表现出一 定的生长发育的变化,不可能是所有的基因同时起作用。如果是那样,将会引起 细胞代谢和生长发育的全面混乱,所以说遗传基因是顺序表达的。 但是,基因又是如何操纵生长发育的呢?虽然有些人认为是通过诱导或抑制 要酶的活性而起作用的。但归根结底还是个没解决的问题。基因→酶→代谢→结 构功能性肽→生长分化发育 2.环境因素
例:细胞壁的各种形式加厚就由薄壁细胞特化成厚壁细胞。 体内各种组织的分化:输导组织,机械组织等。 整体植物各器官的出现:根、茎、叶、花,果实等。 3.生长和分化的关系: ①生长是分化的基础 没有生长就没有分化,停止了生长的细胞是不能进行分化的,植物总是一边 生长,一边分化出新的组织和器官。 ②分化往往是通过生长而表现出来的。 植物顶端分生组织细胞一边分裂一边分化出叶原基,但要通过生长、长大、 长出叶片,才表现出来。 所以生长和分化总是交替进行的。我们所看到的一株植物,它的组织器官的 有顺序的出现它的整体由小到大,是在生长的量变基础上的质变的反映,这种生 长,分化统一的结果就是植物的整体发育过程。 4.发育(Development); 发育指植物由在整个生命周期过程的变化,发生大小、形态、结构、功能由 个体细胞。通过生长与分化。逐步成为可辩认的组织,器官,整个有机体的过程 在这个过程中,伴随着大小和重量的增加,包括着新的结构和功能的出现,蛋白 结构和功能的消失。它在实质上是植物体的基因在时间上,空间上顺序表达的过 程。 也可以指不会水平上的变化过程。 如细胞的发育,包括细胞的分生,扩大、成熟、定型、分化。 叶片的发育:叶片基——成熟叶片。 发育过程在形态学上常叫形态发生 Morphogenesis。包括胚胎建成、营养体 建成,生殖体建成三个阶段。 发育的特点是: ①时间上的严格顺序: 如春季萌发、夏季生长、秋季开花结果,成熟休眠等。 都按一定的时间发生的。 ②空间上的协调 如叶原基发育过程中常同时伴随维管束的分化,胚发育时,组织的生长。 时间上的顺序性与空间上的协调性,说明植物的整个生长发育有一个精密的 控制系统。 二、决定生长发育的因素 1.遗传因素 植物生长发育的特性最终是受遗传因素控制的,例如,植物长得高,还是长 得矮,是早熟的还是晚熟的等。 遗传基因在染色体的长链上,在细胞分生分化,植物生长发育的过程中,在 某一阶段,某此基因被启动,而另一些基因关闭,所以在一定的阶段,表现出一 定的生长发育的变化,不可能是所有的基因同时起作用。如果是那样,将会引起 细胞代谢和生长发育的全面混乱,所以说遗传基因是顺序表达的。 但是,基因又是如何操纵生长发育的呢?虽然有些人认为是通过诱导或抑制 要酶的活性而起作用的。但归根结底还是个没解决的问题。基因→酶→代谢→结 构功能性肽→生长分化发育 2.环境因素
生长发育是一个复杂的过程,要求的条件是特殊的,综合的比起光合、呼吸 等细胞内部的单一生理过程要复杂得多。 例:一种酶促反应,要求的条件比较单纯,有底物,有酶给一定的温度在体 外就可以进行。 像光合作用,呼吸作用,可以在一个细胞器里进行,把细胞器从细胞中分离 出来,也能进行这些生理过程而生长,必须在完整的细胞里,有各种条件的配合 各种生理生化反应配合,才能进行分化涉及到原生质内部结构的变化,及整个发 育过程要求的条件就是为严格、特殊,不但要有极严格的条件,而且要有更多细 胞的相互配合,在外部形态变化出现之前,必定已有许多内部生理生化变化。 所以对生长发育的研究是更困难的,必须同时考虑各种因素的作用及各部位 之间的相互关系。 3.内、外因素的关系 生物体的生存受遗传因子的控制,但是没有一定的环境、条件、生物体的生 存也是不可能的。可以说,植物的全部遗传特性是在适当的环境条件下随着细胞 的分化与生长发育的进程逐步表现出来的。 (开闭或突变)遗传因子控制新陈代谢和有机体的生长发育习性环境因子, 影响生理条件。 植物的所有特征都受到遗传的和环境的影响 例如:影响叶绿素生物合成的基因突变可引起缺绿玉米白苗病,这可能是某 些环境因子刺激,使遗传基因突变。同时,即使基因是正常的,在黑暗下,也不 能合成叶绿素,这是光照的影响,所以叶经发素的正常发育既要有遗传因素的控 制,又要某些不可缺少的环境条件,如光决定植物的特性主要是遗传因素,不但 是指位于细胞核中的基因,也必须包括细胞质因素,但同一植物在不同环境下生 长,也会发生很大的差异,这就是一个物种的某些遗传性状能否表现,在很大程 度上决定于环境条件的影响。如短日照植物在长日照下不能开花,其遗传基因是 有控制开花的因素的,但在短日的诱导下才能开启。 三、植物的生长发育与营养代谢 1.营养是生长发育的物质基础 植物正常的生长发育是在植物的各种营养具备与配合得宜的基础上才能进 行的。 根系吸收水分,矿质作为原料,叶片进行光合作用制造碳水化合物,由呼吸 作用及到能量-ATP 有了这些营养基础,植物才能正常生长育。 大田如果缺乏水、肥、作物显然生长不好。 而另一方面,水肥过剩,枝叶旺长,就会出现“苗而不秀,秀而不实”的空 杆现象。 这说明,要有营养作为基础,同时也要各种营养配合得宜才能正常生长。 2.正常的生长发育促进营养过程: 植物若不能正常生长发育,不能及时形成各种营养器官,植物的各种营养过 程也就无以进行。 例如:作物在生长旺季,每片叶子在 3-5 天内所合成的物质可以供应片新叶 的生长,长出这片新叶后 3-5 天,光合产品就可以成倍地积累,如果外界条件不 利,新叶没有形成,旧叶也降低了效能,而植物的呼吸消耗还在继续。这段期间 不但没有营养积累,反而会消耗掉许多营养。 作物收获过早或过迟,对产量不利,也常常是没掌握好生长和营养的关系
生长发育是一个复杂的过程,要求的条件是特殊的,综合的比起光合、呼吸 等细胞内部的单一生理过程要复杂得多。 例:一种酶促反应,要求的条件比较单纯,有底物,有酶给一定的温度在体 外就可以进行。 像光合作用,呼吸作用,可以在一个细胞器里进行,把细胞器从细胞中分离 出来,也能进行这些生理过程而生长,必须在完整的细胞里,有各种条件的配合 各种生理生化反应配合,才能进行分化涉及到原生质内部结构的变化,及整个发 育过程要求的条件就是为严格、特殊,不但要有极严格的条件,而且要有更多细 胞的相互配合,在外部形态变化出现之前,必定已有许多内部生理生化变化。 所以对生长发育的研究是更困难的,必须同时考虑各种因素的作用及各部位 之间的相互关系。 3.内、外因素的关系 生物体的生存受遗传因子的控制,但是没有一定的环境、条件、生物体的生 存也是不可能的。可以说,植物的全部遗传特性是在适当的环境条件下随着细胞 的分化与生长发育的进程逐步表现出来的。 (开闭或突变)遗传因子控制新陈代谢和有机体的生长发育习性环境因子, 影响生理条件。 植物的所有特征都受到遗传的和环境的影响 例如:影响叶绿素生物合成的基因突变可引起缺绿玉米白苗病,这可能是某 些环境因子刺激,使遗传基因突变。同时,即使基因是正常的,在黑暗下,也不 能合成叶绿素,这是光照的影响,所以叶经发素的正常发育既要有遗传因素的控 制,又要某些不可缺少的环境条件,如光决定植物的特性主要是遗传因素,不但 是指位于细胞核中的基因,也必须包括细胞质因素,但同一植物在不同环境下生 长,也会发生很大的差异,这就是一个物种的某些遗传性状能否表现,在很大程 度上决定于环境条件的影响。如短日照植物在长日照下不能开花,其遗传基因是 有控制开花的因素的,但在短日的诱导下才能开启。 三、植物的生长发育与营养代谢 1.营养是生长发育的物质基础 植物正常的生长发育是在植物的各种营养具备与配合得宜的基础上才能进 行的。 根系吸收水分,矿质作为原料,叶片进行光合作用制造碳水化合物,由呼吸 作用及到能量-ATP 有了这些营养基础,植物才能正常生长育。 大田如果缺乏水、肥、作物显然生长不好。 而另一方面,水肥过剩,枝叶旺长,就会出现“苗而不秀,秀而不实”的空 杆现象。 这说明,要有营养作为基础,同时也要各种营养配合得宜才能正常生长。 2.正常的生长发育促进营养过程: 植物若不能正常生长发育,不能及时形成各种营养器官,植物的各种营养过 程也就无以进行。 例如:作物在生长旺季,每片叶子在 3-5 天内所合成的物质可以供应片新叶 的生长,长出这片新叶后 3-5 天,光合产品就可以成倍地积累,如果外界条件不 利,新叶没有形成,旧叶也降低了效能,而植物的呼吸消耗还在继续。这段期间 不但没有营养积累,反而会消耗掉许多营养。 作物收获过早或过迟,对产量不利,也常常是没掌握好生长和营养的关系
第二节 植物细胞的生长和分化 一、细胞的生长 (1)细胞周期:具有分裂能力的植物细胞由母细胞分裂后形成的子细胞到下次 分裂为新的子细胞之间的过程。一个完整的细胞周期包括分裂期(M 期)和分裂 间期。分裂期包括前、中、后、末期;分裂间期包括 G1、S 和 G2期。植物激素、 某些维生素(特别是 B 族维生素)及环境条件(如温度等)能够影响细胞分裂过 程,也因此能够影响细胞周期。 (2)细胞的伸长:细胞分裂后形成的子细胞除最靠近生长点顶部的一些细胞保 留分裂能力外,大部分子细胞进入伸长生长阶段。细胞伸长阶段的特征是:细胞 体积显著增加;细胞质及细胞壁物质增加;液泡出现等。 植物生长物质及环境因素对细胞伸长生长有重要影响。 (3)细胞的分化:由分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的 过程。细胞分化是植物基因在时间和空间上顺序表达的结果。 植物基因表达的确切机制尚不十分清晰。已知植物激素(如 CTK/IAA)及某 些有机物(如蔗糖)以及环境因素对植物基因表达具有调节作用。 A 内部调控机制 [1]通过极性控制分化:植物的极性(polarity)是植物分化中的一个基本现 象。极性是分化产生的第一步,极性的存在使形态学上端分化出芽,下端分化出 根。极性产生的原因:受精卵的第一次不均等分裂;IAA 在茎中的极性传导。 [2]通过激素控制分化:IAA 促进愈伤组织分化出根,CTK 促进分化出芽。IAA 与 GA 控制韧皮部与木质部的分化。 [3]通过基因调控分化:如开花基因活化,可导致成花。 B 外部因素的影响 [1]糖浓度:低糖(蔗糖)浓度(< 2.5%),有利于木质部形成;高糖浓度(> 3.5%), 有利于韧皮部形成;中糖浓度(2.5%~3.5%),木质部、韧皮部都形成,且中间有 形成层。 [2]植物激素:CTK/IAA 比值;生长素诱导愈伤组织分化出木质部。 第三节 植物组织培养(tissue culture) 一、基本概念 1.组织培养: 在对植物的生长和分化的研究中,感到十分困难的是各种过程之间有着复杂 的相互影响,为了希望减少研究系统的复杂性,以便使控制的过程更容易鉴定。 很早人们就希望能把植物的胚或其它某一部分分离出来进行培养。作为研究生长 和分化的一个重要手段。目前已有力地推动了生物科学的研究。并已开始在实际 生产上得以应用。 把植物的一部分器官(根、茎、叶)或组织甚至几个细胞从整体上分离下来, 在适当配制的人工培养基上进行无菌培养,这些部分生长生活分化,这种方法叫 组织培养。 早在一九〇四年就开始这方面的尝试,并成功地培养了萝卜和辣根菜的胚, 我国从三十年代开始进行培养研究(李继侗等)。从那时后建立这种培养技术以 来,目前已能培养植物的根、茎、叶、花、块茎各器官,子叶能培养植物的胚、 胚乳、花药,胚轴等组织同时已能进行单细胞培养和原生质体培养。 2.培养条件
第二节 植物细胞的生长和分化 一、细胞的生长 (1)细胞周期:具有分裂能力的植物细胞由母细胞分裂后形成的子细胞到下次 分裂为新的子细胞之间的过程。一个完整的细胞周期包括分裂期(M 期)和分裂 间期。分裂期包括前、中、后、末期;分裂间期包括 G1、S 和 G2期。植物激素、 某些维生素(特别是 B 族维生素)及环境条件(如温度等)能够影响细胞分裂过 程,也因此能够影响细胞周期。 (2)细胞的伸长:细胞分裂后形成的子细胞除最靠近生长点顶部的一些细胞保 留分裂能力外,大部分子细胞进入伸长生长阶段。细胞伸长阶段的特征是:细胞 体积显著增加;细胞质及细胞壁物质增加;液泡出现等。 植物生长物质及环境因素对细胞伸长生长有重要影响。 (3)细胞的分化:由分生组织细胞转变为形态结构和生理功能不同的细胞群的 过程。细胞分化是植物基因在时间和空间上顺序表达的结果。 植物基因表达的确切机制尚不十分清晰。已知植物激素(如 CTK/IAA)及某 些有机物(如蔗糖)以及环境因素对植物基因表达具有调节作用。 A 内部调控机制 [1]通过极性控制分化:植物的极性(polarity)是植物分化中的一个基本现 象。极性是分化产生的第一步,极性的存在使形态学上端分化出芽,下端分化出 根。极性产生的原因:受精卵的第一次不均等分裂;IAA 在茎中的极性传导。 [2]通过激素控制分化:IAA 促进愈伤组织分化出根,CTK 促进分化出芽。IAA 与 GA 控制韧皮部与木质部的分化。 [3]通过基因调控分化:如开花基因活化,可导致成花。 B 外部因素的影响 [1]糖浓度:低糖(蔗糖)浓度(< 2.5%),有利于木质部形成;高糖浓度(> 3.5%), 有利于韧皮部形成;中糖浓度(2.5%~3.5%),木质部、韧皮部都形成,且中间有 形成层。 [2]植物激素:CTK/IAA 比值;生长素诱导愈伤组织分化出木质部。 第三节 植物组织培养(tissue culture) 一、基本概念 1.组织培养: 在对植物的生长和分化的研究中,感到十分困难的是各种过程之间有着复杂 的相互影响,为了希望减少研究系统的复杂性,以便使控制的过程更容易鉴定。 很早人们就希望能把植物的胚或其它某一部分分离出来进行培养。作为研究生长 和分化的一个重要手段。目前已有力地推动了生物科学的研究。并已开始在实际 生产上得以应用。 把植物的一部分器官(根、茎、叶)或组织甚至几个细胞从整体上分离下来, 在适当配制的人工培养基上进行无菌培养,这些部分生长生活分化,这种方法叫 组织培养。 早在一九〇四年就开始这方面的尝试,并成功地培养了萝卜和辣根菜的胚, 我国从三十年代开始进行培养研究(李继侗等)。从那时后建立这种培养技术以 来,目前已能培养植物的根、茎、叶、花、块茎各器官,子叶能培养植物的胚、 胚乳、花药,胚轴等组织同时已能进行单细胞培养和原生质体培养。 2.培养条件
①无菌培养基 普通高等植物是自养生物,就植物整体来说,它可以自己生产生长发育所需 要的有机物,一般地说是要依靠整体,尤其一些微量生理活性物质不是植物的每 个部分都能合成,而是靠各部分分工合作,互通有无。所以植物的各部位在生长 发衣上是互相依赖的。 当其某一部分从整体上分离下来后,就必须供给各种营养物质及微量生理活 性物质。人们把各种物质按一定的比例配合成为进行组织培养的基本物质条件。 这就是所说的培养基。培养基有液体的有固体的,根据培养对象选用不同配比的 培养基。较常用的有为培养离体根而设计的 white 培养基,有为培养烟草细胞而 设计的 Ms 培养基,有我国设计的培养花粉的 N6 培养基等。 总的来说,不论哪种培养基都必需有以下几类物质: ①糖:一般用蔗糖,作业植物生长所必需的。C 源及维持一定的渗透势。 ②无机大量元素和微量元素。 包括植物生长所需要的全部必须元素。 注意-Fe 要用 EDTP-Fe。 ③有机附加物: 氨基酸、维生素 B1、B6 烟酸,肌醇 腺嘌呤等 ④生长物质 生长素、赤霉素、激动素 ⑤天然提取物: 椰子乳汁,酵母提取液 ⑥琼脂: 固体培养基的凝固剂 0.6-1% ⑦pH5-6 高压灭菌,在无菌条件下接种及培养 ⑧温度 25℃-38℃ 温度;并内相对温度达 100% ⑨光照: 1000-3000lmx 光照时间根据培养材料而定,如培养根应在黑暗下培养 ⑩通气: 用棉花塞保证通气 液体、培养时要振荡或旋转。 3.培养过程 无菌操作下取外植物消毒→接种子培养苗上→灭菌培养→脱分化长出愈伤 组织→再分化出新的组织器官→成苗 ①准备好培养基后,选好培养的植物材料,要在超净工作台上从植物体上取 下要培养的器官或组织,得到外植体。 外植体:explant 从植物体上取下来准备用于组织培养的这部分,组织块或细胞团,器官或组 织叫外植体。 ②对外植体消毒(用酒精、漂白粉、4 汞)接种到培养基上,在合适的温度, 光照条件下培养,一般是在生长箱或无菌培养室里。 ③原来在植物全上已停止分裂的薄壁细胞,在适当条件下,又开始细胞分裂
①无菌培养基 普通高等植物是自养生物,就植物整体来说,它可以自己生产生长发育所需 要的有机物,一般地说是要依靠整体,尤其一些微量生理活性物质不是植物的每 个部分都能合成,而是靠各部分分工合作,互通有无。所以植物的各部位在生长 发衣上是互相依赖的。 当其某一部分从整体上分离下来后,就必须供给各种营养物质及微量生理活 性物质。人们把各种物质按一定的比例配合成为进行组织培养的基本物质条件。 这就是所说的培养基。培养基有液体的有固体的,根据培养对象选用不同配比的 培养基。较常用的有为培养离体根而设计的 white 培养基,有为培养烟草细胞而 设计的 Ms 培养基,有我国设计的培养花粉的 N6 培养基等。 总的来说,不论哪种培养基都必需有以下几类物质: ①糖:一般用蔗糖,作业植物生长所必需的。C 源及维持一定的渗透势。 ②无机大量元素和微量元素。 包括植物生长所需要的全部必须元素。 注意-Fe 要用 EDTP-Fe。 ③有机附加物: 氨基酸、维生素 B1、B6 烟酸,肌醇 腺嘌呤等 ④生长物质 生长素、赤霉素、激动素 ⑤天然提取物: 椰子乳汁,酵母提取液 ⑥琼脂: 固体培养基的凝固剂 0.6-1% ⑦pH5-6 高压灭菌,在无菌条件下接种及培养 ⑧温度 25℃-38℃ 温度;并内相对温度达 100% ⑨光照: 1000-3000lmx 光照时间根据培养材料而定,如培养根应在黑暗下培养 ⑩通气: 用棉花塞保证通气 液体、培养时要振荡或旋转。 3.培养过程 无菌操作下取外植物消毒→接种子培养苗上→灭菌培养→脱分化长出愈伤 组织→再分化出新的组织器官→成苗 ①准备好培养基后,选好培养的植物材料,要在超净工作台上从植物体上取 下要培养的器官或组织,得到外植体。 外植体:explant 从植物体上取下来准备用于组织培养的这部分,组织块或细胞团,器官或组 织叫外植体。 ②对外植体消毒(用酒精、漂白粉、4 汞)接种到培养基上,在合适的温度, 光照条件下培养,一般是在生长箱或无菌培养室里。 ③原来在植物全上已停止分裂的薄壁细胞,在适当条件下,又开始细胞分裂