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植物的生长生理


2. 分化(differentation):
分生组织细胞在分裂中,不仅有量变,而且产生质 变,共同来源于一个分子或单个细胞的那些(在外表上) 遗传特性相同的细胞在形态上,生理生化上机能上异质 性的表现
细胞分化---指形成不同形态和不同功能细胞的过程。 分生细胞可分化成薄壁组织、输导组织、机械组织、 保护组织和分泌组织,进而形成营养器官和生殖器官。
萱 草
组织培养的历史
1902年德国的G. Haberlandt提出植物体细胞有再生完整 植株的可能性。 1934年美国的White等建立番茄根尖无性繁殖系。 20世纪40年代末崔等诱导烟草组织培养形成芽和完整植株。 1958年Steward和Reinert用胡萝卜根的愈伤组织诱导成 了体细胞胚,并进而获得了完整植株。 1960年 Cocking等用番茄幼根原生质体获得成功。 1964年 Guha等从曼陀罗花药中得到了单倍体植株。 1971年Takebe等用烟草叶肉细胞分离原生质体,并再生植 株;中国学者在水稻、玉米、小麦、高梁和大麦等农作物的 原生质体培养中相继成功地获得了它们的再生植株。 1972年Carlson等通过两个烟草品种之间原生质体的融合, 获得了第一个体细胞杂种。 1978年Melchers等首次获得了番茄和马铃薯的属间体细胞 杂种——“Potamato”。 进入20世纪80年代后,生物工程迅速发展,通过某种途径 或技术将外源基因导入植物细胞并使之表达。
第三节 植物的组织培养
(一)组织培养的(tissue culture)概念及理论基础
指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原 生质体和花药等,在人工控制的培养基上培养,使其生长、分 化以及形成完整植株的技术。
理论基础:细胞的全能性;植物激素 所谓细胞全能性(totipotency)是指植物体 的每个细胞携带着一套完整的基因组,并具 有发育成完整植株的潜在能力。
一、细胞伸长的生理
细胞壁的可塑性增加;增加细胞壁及原生质的物质成分;吸水。 赤霉素和生长素促进细胞伸长。
二、细胞分化的生理
分化机制不十分清楚,但与植物激素和营养成分有关。 CTK/IAA比值高,促进芽的分化;CTK/IAA 比值低,促进 根的分化;CTK/IAA 中等,只生长不分化。
IAA/GA比值高,分化木质部; IAA/GA比值低,分化韧皮 部; IAA/GA比值中等,既有木质部又有韧皮部。
第一节
生长、分化和发育的概念
营(收获物) 1.植物生长( plant growth): 植物在体积和重量上的不可逆增加过程。是由细胞分 裂、细胞伸长以及原生质体、细胞壁的增长引起的。
营养生长( vegetative growth) 生殖生长(reproductive growth)
第八章
第一节
第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
植物的生长生理
生长、分化和发育的概念
细胞的生长和分化的控制 植物的组织培养 种子的萌发 ※ 植株的生长 植物生长的相关性 ※ 环境因素对生长的影响 ※
第八节
植物的运动
重点
1.概念:生长,分化,极性,组织培养,外植体,脱分化,再 分化,生长大周期,生物钟,根冠比,顶端优势,光形态建成, 光敏色素,向性运动,感性运动等 2.组培基本原理和基本过程 3.种子萌发基本特点和影响其萌发的外界条件 4.影响根冠比的因素 5.顶端优势在农业生产中的应用 6.影响植物生长的环境因素,尤其是光照 7.光敏色素的性质和其在光形态建成中的作用 8.植物向性运动和感性运动的事例
蔗糖浓度高,分化韧皮部;蔗糖浓度低,分化木质部;蔗 糖浓度中等,既有韧皮部,又有木质部,中间有形成层。
极性与再生作用
植物细胞分化具一定独立性, 主要表现为极性与再生作用。
极性(polarity):表现在植物 的器官、组织或细胞的形态学 两端在生理上的差异性(异质 性)。例如植物的形态学上端 总是长芽,下端总是长根。 再生作用(regeneration): 指与植物体分离了的部分具有 恢复其余部分的能力。
3.发育( development):
生物组织、器官或整体形态结构和功能上的有序变 化过程--在形态学上常叫形态发生Morphogenesis。包 括胚胎建成、营养体建成,生殖体建成三个阶段。 特点 ①时间上的严格顺序 ②空间上的协调
叶片的发育 花的发育 根的发育 果实的发育 营养生长
狭义发育
生殖生长
4. 生长、分化和发育的关系
三者关系密切,有时交叉或重叠。 生长---量变,基础; 分化---质变; 发育---器官或整体有序的量变和质变
发育在生长,分化基础上进行; 同时生长和分化受发育的制约。
第二节 细胞的生长和分化的控制
细胞分裂使细胞数目增多;生长使体积扩大。 分裂期(慢) 植物细胞的生长: 伸长期(快) 分化期(慢)
组培意义与优点
意义: 1.可以研究外植体在不受其它部分干扰的情况 下的生长和分化规律; 2.可用各种培养条件影响外植体的生长和分化, 以解决理论上和生产上的问题。 优点:1、取材少 2、人为控制条件 3、周期 短 4、管理方便 ,利于自动化。
(四)脱分化(dedifferentiation)与再分化
小苗移栽
(三)组织培养的形式和培养条件
1.胚胎培养(胚乳,胚珠,子房) 2.器官培养(根,茎,叶) 3.组织培养(分生,愈伤,形成层) 4.细胞培养(单,多) 5.花药培养 6.原生质体培养等
外植体不同
根据培养过程: 初代培养、继代培养; 培养基物理状态:固体培养、液体培养; 组织培养条件因外植体与培养条件而异。控制光、温、湿度。
(二)外植体的选择及培养程序
外值体(explant): 从植物体上分离下来的被培养的植物器 官、组织、细胞团等。 不同外植体要求培养条件有差异,生长与分化表现也不同, 如上端取下的外植体容易分化出花芽。 组织培养程序: 选取外植体 (消毒) 培养基制备 (灭菌) 接种(无菌操作)
在控制光、温、湿的条件下培养
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