[生物学]离体培养

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1、一．植物组织培养的发展简史　　植物组织培养技术的整个历史可以追溯到19世纪末和20世纪初，从那时到现在，组织培养的发展过程大致可以分为三个阶段：1、探索阶段（20世纪初至20世纪30年代中）20世纪初，在Schleiden和Schwann所发展起来的细胞学说的推动下，德国植物生理学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直至分到单个细胞的观点，并设想离体细胞具有再生完整植株的潜力。自Haberlandt的实验之后，直到1934年White培养番茄离体根尖的成功，在其间的32年时间里，植物组织培养技术在总体上处于探索之中，进展不大，但在以下两个方面取得了有深远意义的结果

2、。一方面是胚培养实验。1904年Hannig在无机盐和蔗糖溶液中培养了萝卜和辣根菜的胚，并使这些胚在离体条件下长到成熟。另一方面是根培养的实验。1922年，美国的Robbins和德国的Kotte分别报道培养离体根尖获得某些成功，这是有关根培养的最早的实验。2奠定阶段（20世纪30年代中至50年代末）到了20世纪30年代中期，植物组织培养领域里出现了两个重要的发现：一是认识了B族维生素对植物生长的重要意义；二是发现了生长素是一种天然的生长调节物质。20世纪40年代和50年代初期，活跃在植物组织培养领域里的研究者以Skoog为代表，研究的作用内容是利用嘌呤类物质处理烟草髓愈伤组织以控制组织的生

3、长和芽的形成。20世纪50年代开始以后，植物组织培养的研究日趋繁荣，10年当中引人注目的进展就有以下7项：1）1952年，Morel和Martin首次，通过茎尖分生组织的离体培养培养，可以由已受病毒侵染的大丽花中获得无病毒植株。2）1953年—1954年，Muir进行单细胞培养获得初步成功。3）1955年，Miller等由鲱鱼精子DNA中分离出一种首次为人所知细胞分裂素，并把它定名为激动素（Kinetin)。4）1957年，Skoog和Miller提出了有关植物激素控制器官形成的概念，指出在烟草髓组织培养中，跟和茎的分化是生长素对细胞分裂素比率的函数，通过改变培养基中这两类生长物质的相对浓

4、度可以控制器官的分化。　　5）1958年，Steward等以胡萝卜为材料，首次通过实验证实了Haberlandt关于细胞全能性的设想，成为了植物组织培养研究历史中的一个里程碑。6）同年，Wickson和Thimann指出，应用外源细胞分裂素可促成在顶芽存在的情况下处于休眠状态的腋芽的生长。7）1958-1959年，Reinert和Steward方别报道胡萝卜愈伤组织培养中形成了体细胞胚。3迅速发展阶段（20世纪60年代至现在）据罗士伟统计，在20世纪60年代初期，全世界还有十几个国家的少数实验室从事组织培养研究，但是到了20世纪70年代，组织培养领域仍然空白的国家已经屈指可数。20世纪60

5、年代以来的组织培养技术的发展，概括起来可以分为4个方面：1）基础研究再奏凯歌。1965年，Vasil和Hildebrandt用一种化学成分确定的培养基，由分隔培养的烟草单细胞获得了完整的再生植株，进一步证实了植物细胞的全能性。　2）原生质体培养取得重大突破。1960年，Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功，大大激发了人们对原生质体培养的热情。3）花药培养取得显著成绩。1964年，Guha和Maheshwari报道，在毛曼陀罗中通过离体花药培养由小孢子直接发育成胚。354）微繁技术得到广泛应用。1960年，Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法，繁殖系数极高。二、园艺

6、植物离体培养学的基本含义植物离体培养（Plantinvitroculture）　　　是指通过无菌操作分离植物体的一部分即外植体（explant），接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下进行离体培养最终获得再生植株或目的产品的技术与方法。　　植物组织培养（PlanttissueCulture）或植物组织和细胞培养（Planttissueandcellculture）植物离体培养　1．器官和器官原基培养：包括根、茎、叶、花器官及其原基的培养。2．胚胎培养：以胚胎为基础的培养技术,包括原胚和成熟胚培养,胚乳培养,胚珠或子房培养以及离体授粉。3．组织培养：包括分生组织，形成层组织，节间组

7、织，愈伤组织或其他组织的培养。4．细胞培养：包括体细胞、花粉性细胞；单细胞、多细胞或是悬浮细胞的培养。5．原生质体培养及其以原生质体为基础的培养：包括原生质体培养，原生质体融合和原生质体的遗传转化的培养等。三、园艺植物离体培养学的特点　　1．培养条件可以人为控制　　2．生长周期短、繁殖率高　　3．管理方便，利于自动化控制四、园艺植物组织培养学的研究对象及任务　　1.采用植物组织培养的技术来进行快繁，以促进良种繁育工作的开