愈伤组织

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无菌条件下,将植物器官或组织(如芽、茎尖、根尖或花药)的一部分切下来,放在适当的人工培养基上进行培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。不过这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞,叫做愈伤组织。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织便开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株。

愈伤组织(callus)原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。在植物体的创伤部分,愈伤组织可帮助伤口愈合;在嫁接中,可促使砧木接穗愈合,并由新生的维管组织使砧木和接穗沟通;在扦插中,从伤口愈伤组织可分化出不定根或不定芽,迸而形成完整植株。在植物器官、组织、细胞离体培养时,条件适宜也可以长出愈伤组织。其发生过程是:外植体中的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化薄壁组织而形成愈伤组织。从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织,在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。在单倍体育种中,也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。

在植物的组织培养中,从一块外植体形成典型的愈伤组织,大致要经历三个时期:启动期、分裂期和形成期。启动期指细胞准备进行分裂的时期。外源植物生长激素对诱导细胞开始分裂效果很好。常用的有萘乙酸吲哚乙酸细胞分裂素等。通常使用细胞分裂素和生长素比例在1:l来诱导植物材料愈伤组织的形成。分裂期是指外植体细胞经过诱导以后脱分化,不断分裂、增生子细胞的过程。分裂期愈伤组织的特点是:细胞分裂快,结构疏松,颜色浅而透明。分化期是指在分裂的末期,细胞内开始出现一系列形态和生理上的变化,从而使愈伤组织内产生不同形态和功能的细胞。这些细胞类型有薄壁细胞、分生细胞、色素细胞纤维细胞等等。外植体的细胞经过启动、分裂和分化等一系列变化,形成了无序结构的愈伤组织。如果在原来的培养基上继续培养愈伤组织,会由于培养基中营养不足或有毒代谢物的积累,导致愈伤组织停止生长,甚至老化变黑、死亡。如果要让愈伤组织继续生长增殖,必须定期地(2~4个星期)将它们分成小块“接种到新鲜的培养基上,这样愈伤组织就可以长期保持旺盛的生长。  

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愈伤组织(callus, culli) 植物受创伤后,在伤面新生的组织称为愈伤组织。其原因是由于受创伤的刺激后,伤面附近的生活组织恢复了分裂机能,加速增生而将伤面愈合。在植物组织培养中的愈伤组织是指植物细胞在组织培养过程中形成的无一定结构的组织团块,在适宜的条件下,愈伤组织可再分化,形成芽、根,再生成植株。

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