2.1.1 植物細(xì)胞工程

一、植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)是指將離體的植物器官、組織或細(xì)胞等培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基士，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成完整植株的技術(shù)。

二、細(xì)胞的全能性

1.植物組織培養(yǎng)的原理

植物組織培養(yǎng)的原理為植物細(xì)胞的全能性。

2.細(xì)胞的全能性

（1）定義：細(xì)胞經(jīng)過分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能。在生物的生長發(fā)育過程中，并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)出全能性，而是分化成各種組織和器官。

這是因為細(xì)胞在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會選擇性地表達(dá)。

（2）細(xì)胞具有全能性的原因：細(xì)胞含有該種生物全部遺傳信息。

（3）全能性表現(xiàn)條件：

①具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

②處于離體狀態(tài)

③提供一定的營養(yǎng)、激素和其他適宜的外界條件

三、組織培養(yǎng)過程

外植體：離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細(xì)胞被稱為外植體。一般取植物幼嫩部位（如莖尖）或花藥等。

愈傷組織：

①定義：在一定的激素和營養(yǎng)等條件的誘導(dǎo)下，已經(jīng)分化的細(xì)胞

可以經(jīng)過脫分化，即失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)變成未分化的

細(xì)胞，進(jìn)而形成不定形的薄壁組織團(tuán)塊，這稱為愈傷組織。

②特點(diǎn)：排列疏松、無規(guī)則、高度液泡化、呈無定形狀態(tài)的薄壁

細(xì)胞，具有分裂和未分化特性。

③誘導(dǎo)形成條件：

1）使用順序不同，結(jié)果不同：

2）生長素和細(xì)胞分裂素用量的比例對植物細(xì)胞發(fā)育方向的影響：

胚狀體：離體培養(yǎng)條件下，沒有經(jīng)過受精過程，但是經(jīng)過了胚胎發(fā)育過程所形成的胚狀類似物，一般專指在組織培養(yǎng)條件下產(chǎn)生的非合子胚。

四、實(shí)驗操作（以菊花的組織培養(yǎng)為例）

1.實(shí)驗操作

（1）實(shí)驗操作過程為：制備MS固體培養(yǎng)基→外植體消毒→接種→培養(yǎng)→轉(zhuǎn)接→移栽

（2）外植體消毒：用酒精擦拭雙手和超凈工作臺臺面。

將流水充分沖洗后的外植體（幼嫩的莖段）用酒精消毒30s，然后立即用無菌水清洗2至3次；再用次氯酸鈉溶液處理30min后，立即用無菌水清洗2至3次。

（3）接種：

①將消過毒的外植體置于無菌的培養(yǎng)皿中，用無菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成0.5~1cm長的小段。

②在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3~1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。

（4）培養(yǎng):將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18~22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。在培養(yǎng)過程中，定期觀察和記錄愈傷組織的生長情況。

（5）轉(zhuǎn)接：培養(yǎng)15~20d后，將生長良好的愈傷組織轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。長出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。

（6）移栽：移栽前先打開封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長壯后再移栽入。每天觀察并記錄幼苗的生長情況，適時澆水、施肥，直至開花。