植物體細胞胚胎發生有哪些途徑?
- 2022-06-19
其一,體細胞胚是離體培養的產物,只限於在離體培養範圍使用,以區別於無融合生殖胚;
其二,體細胞胚起源於非合子細胞,以區別於合子胚;
其三,體細胞經過了胚胎髮育過程,以區別與離體培中器官發生形成個體的途徑。
1、體細胞胚從外植體上直接發生在以葉片為外植體的培養中,體細胞胚的直接形成可分為兩個階段:
第一個階段為誘導期。在此階段中,葉片表皮細胞或亞表皮細胞感受培養刺激,進入分裂狀態。
第二個階段是胚胎髮育期。在這一階段,形成的瘤狀物繼續發育,經過球形胚、心形胚等發育過程,最後形成體細胞胚。
2、經過愈傷組織的體細胞胚發生
經過愈傷組織的胚胎發生需要三個培養階段:
第一階段是誘導外植體形成愈傷組織;
第二階段是誘導愈傷組織胚性化;
第三階段是體細胞胚形成。
在以幼胚、胚以及子葉為外植體時,通常可以直接誘導胚性愈傷組織產生,進而發生體細胞胚。因此,經過愈傷組織的體細胞胚胎發生,胚性愈傷組織的形成是培養的關鍵。
體細胞胚的結構與發育特點:
1、與器官發生形成個體的途徑相比:
體細胞胚發育再生植株有兩個明顯的特點。一是體細胞胚具有雙極性(double polarity),二是體細胞胚形成後與母體的維管束系統連繫較少,即出現所謂的生理隔離(physiological isolation)現象。
由於大多數體細胞胚起源於單細胞,因此對於單個植株來講,透過體細胞胚形成的再生植株,其遺傳特性相對穩定。
2、與合子胚相比:
合子胚在發育初期具有明顯的胚柄,而體細胞胚一般沒有真正的胚柄只有類似胚柄的結構。特別是那些發育初期類似於動物胚胎髮育途徑的體細胞胚,這一點更為明顯。
合子胚的子葉是相當規範的,可以作為分類的依據,而體細胞胚的子葉常不規範,有時具有兩片以上的子葉。
與相同植物比較,體細胞胚的體積明顯小於合子胚。
體細胞胚沒有休眠而體細胞胚則直接形成植株。合子胚在胚胎髮育完全進入子葉期以後,經過一系列的物質積累和脫水就進入休眠。
將植物細胞a與植物細胞b用纖維素酶和果膠酶處理,得到不含細胞壁的原生質體a和原生質體b,運用物理方法或是化學方法誘導融合,形成雜種細胞,再利用植物細胞培養技術將雜種細胞培養成雜種植物體。
①雜交時間:植物細胞雜交是從細胞融合開始,到培育成的新植物體結束。
a。原生質體制備:用酶解法去除細胞壁(纖維素酶和果膠酶)
b。原生質體融合:膜融合(高鈣、高ph誘導融合)、核融合(雜種細胞第一次有絲分裂時融合)
原生質體的融合 1.peg誘導融合法
peg誘導融合的特點:其優點是融合成本低,勿需特殊裝置;融合子產生的異核率較
高;融合過程不受物種限制。其缺點是融合過程繁瑣,peg可能對細胞有毒害。
peg的作用機理: kao等認為,由於peg分子具有輕微的負極性,故可以與具有正極
性基團的水、蛋白質和碳水化合物等形成h鍵,從而在原生質體之間形成分子橋,其
結果是使原生質體發生粘連進而促使原生質體的融合;另外,peg能增加類脂膜的流動
性,也使原生質體的核、細胞器發生融合成為可能。
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