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前面講了植物組織培養(yǎng)的概況，下面再來談一談植物組織培養(yǎng)的技術(shù)原理。組培的技術(shù)原理主要分為細(xì)胞全能性、基因及位置表達(dá)、形態(tài)建成、細(xì)胞發(fā)育等多個方面。由于本文的目的是為了能讓圈外人士也能對植物組織培養(yǎng)有所了解。所以我會盡量從通俗易懂的角度去為大家介紹，希望對大家有所幫助。本文為科普類小文，專業(yè)人士可繞過。

植物細(xì)胞全能性假說提出

植物細(xì)胞全能性（totipotency）的概念是在1902年由德國著名植物學(xué)家Haberlandt首先提出的。他認(rèn)為，高等植物的器官和組織可以不斷分割直至單個細(xì)胞，每個細(xì)胞都具有進(jìn)一步分裂和發(fā)育的能力，并設(shè)想從一個體細(xì)胞可以得到人工培養(yǎng)的胚。

植物細(xì)胞全能性假說驗證

20世紀(jì)50年代末由Saward等人從胡蘿卜根的韌皮部取下一塊組織，并將其置于液體培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，使之分化出愈傷組織，然后把從愈傷組織所得到的胚狀體轉(zhuǎn)移到固體培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，從而獲得了完整的胡蘿卜試管植株。經(jīng)過栽培，此植株能夠正常生長并開花結(jié)果，從而證實了Haberlandt的植物細(xì)胞具有“全能性”的設(shè)想。

植物細(xì)胞全能性解讀

現(xiàn)代研究指出每個植物的體細(xì)胞或性細(xì)胞都具有該植物的全套遺傳基因，只要有一個完整的有生命力的細(xì)胞，即使這個細(xì)胞已經(jīng)是高度成熟和分化的細(xì)胞，也還保持著恢復(fù)到分生狀態(tài)的能力。在一定培養(yǎng)條件下每個細(xì)胞都可以發(fā)育成一個與母體一樣的植株。我們把這種一個植物細(xì)胞所具有的產(chǎn)生一個完整植株的固有能力稱作“植物細(xì)胞的全能性”。當(dāng)然要使細(xì)胞全能性表達(dá)出來，形成完整植株，除了細(xì)胞生長以外，細(xì)胞還要經(jīng)過分化、脫分化和再分化等過程。

在這里解釋下組培上常用的幾個名詞：

愈傷組織（callus）：當(dāng)將離體組織或器官放在培養(yǎng)基上進(jìn)行離體培養(yǎng)（in vitro culture）時，這些離體組織或器官就會進(jìn)行細(xì)胞分裂，形成一種高度液泡化的呈無定形態(tài)的薄壁細(xì)胞，我們將這團無定形的細(xì)胞團稱為愈傷組織。

脫分化（differentiation）：一個已停止分裂的成熟細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚鸂顟B(tài)，并形成未分化的愈傷組織的現(xiàn)象就稱為植物細(xì)胞的脫分化。

再分化（redifferentiation）：將脫分化形成的愈傷組織轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，這些無定形的愈傷組織又會重新產(chǎn)生分生組織，繼而進(jìn)行形態(tài)建成，分化出具有根、莖、葉，最后形成完整植株。我們把這種原已分化的細(xì)胞，經(jīng)脫分化培養(yǎng)后再次進(jìn)行的分化現(xiàn)象叫再分化。

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