植物体细胞胚胎发生.ppt

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1、第十二章植物体细胞胚胎发生第一节体细胞胚胎发生的方式第二节影响体细胞胚胎发生的因素第三节体细胞胚胎发生中基因表达与调控第一节体细胞胚胎发生的方式植物体细胞胚（plantsomaticembryos）：在离体培养过程中由植物外植体或愈伤组织产生与受精卵发育方式类似的胚胎结构现象。一、体细胞胚胎发生（Somaticembryogenesis）的特点**植物的胚胎发生是从合子开始的。**单细胞悬浮培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚胎发生或花粉胚胎发生（pollenembryogenesis）**合子发育的胚胎为二倍体的体细胞产生的胚状结构**体细胞胚胎是由小孢子或其分裂产物等单

2、倍体细胞产生的体细胞胚，通常称花粉胚（pollenembryos），可发育成单倍体植株。花粉培养单细胞悬浮培养原生质体培养组织器官培养体细胞胚花粉胚非合子胚非合子细胞合子胚无融合生殖胚**体细胞胚或花粉胚都是指在植物组织培养中起源于一个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的胚状结构，包括以下几点含义：1、体细胞胚是组织培养的产物，区别于无融合生殖的胚，只限于在组织培养范围使用；2、体细胞胚起源于非合子细胞，区别于合子胚；3、体细胞胚形成经历胚胎发育过程，区别于组织培养的器官发生中芽与根的分化。二体细胞胚发生意义植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相比具有明显的特点：1具有两极性2存

3、在生理隔离3遗传性相对稳定4重演受精卵形态发生的特性(A)伸长期合子；(B)合子经过第一次分裂,产生1个顶细胞(绿色)和一个基细胞(粉红色)；(C)四分体胚:顶细胞经历2次纵向分裂，产生含有4个细胞的胚体和2个细胞的胚柄；(D)16细胞球形胚:8细胞胚的所有细胞经过1次平周分裂,产生包含8个细胞的表皮原和8个细胞的内部组织；(E)早期心形胚；(F)心形胚:子叶和胚根原基已经出现；(G)成熟胚胎。1:顶细胞;2:基细胞;3:胚根原细胞,形成未来的ROC和根冠中央区;RM:根尖生长点;SM:茎尖生长点图6.2双子叶植物拟南芥的胚胎发育过程第二节影响体细胞胚胎发生的因素1、基因型与体细胞胚

4、发生基因型是影响体细胞胚发生的重要因素，体细胞胚的诱导率和每个胚性外植体上体细胞胚的发生率因基因型而异（a）不同基因型体细胞胚诱导率；（b）不同基因型每个胚性外植体上体细胞胚的数目图6.7在相同培养基上FeijoasellowianaBerg不同基因型体细胞胚诱导（引自Miguel等，2001）2、植物激素与体细胞胚发生**离体植物细胞在开始往往缺乏合成生长素和细胞分裂素的能力，但是在大多数情况下，这些细胞的分裂和分化以及形态建成过程中又必需生长素和细胞分裂素两种激素的共同作用。**在培养介质中添加不同种类或不同浓度的外源激素诱导形态发生已受到广泛的重视。**但最关键的是组织内部和体

5、细胞胚发生部位的内源激素代谢动态和平衡。（1）、内源激素与体细胞胚发生早在胡萝卜细胞悬浮培养体细胞胚发生中发现，2，4-D在诱导胚性细胞早期是必需的，而且2，4-D是通过影响IAA结合蛋白起作用，其实质是促进IAA结合蛋白的形成，提高细胞对IAA的敏感性从而诱导胚性细胞的形成。（2）外源激素与体细胞胚发生①2，4-D与体细胞胚发生2，4-D是诱导多种植物离体培养体细胞转变为胚性细胞的重要激素。单子叶植物和双子叶植物诱导体细胞胚胎发生时，所要求的2,4-D的浓度不同，对单子叶植物而言，一般要求较高浓度的2,4-D，其浓度范围为0.5-5mg/L，通常使用浓度为2mg/L；而对双子叶植物

6、而言，一般要求较低浓度的2,4-D，其浓度范围为0.02-1mg/L，通常使用的浓度为0.1mg/L。A,C,E为离体培养6周后的体细胞胚；B,D,F为离体培养5个月后形成的体细胞胚A:品种GK7，在添加83.0mMcentrophenoxine培养基上;B:品种AT120，在添加124.4mMcentrophenoxine培养基上;C:品种59-4144，在添加12.4mMdicamba培养基上;D:品种AT120，在添加83.0mMdicamba培养基上;E:品种VC1，在添加83.0mMpicloram培养基上;andF:品种VC1，在添加124.4mMpicloram培养基上

7、.图含不同种类和不同浓度生长素固体培养基上成熟花生胚轴体细胞胚诱导②其它生长激素与体细胞胚发生除2,4-D外，ABA对植物体细胞胚的发生也起到重要的调控作用。研究表明，ABA具有促进苈蒿体细胞胚结构正常化的显著效应。在浓度适宜时，ABA能抑制多种异常体细胞胚的发生，而且ABA加入培养基的时间愈早其效应也越明显。较低浓度的ABA对保持籼稻愈伤组织的胚性结构具有重要意义，可明显提高这种胚性愈伤组织分化出苗率。在拐芹中ABA与NAA共同作用可诱导一些游离氨基酸含