3.1 后期版-植物组织培养概述与发展简史.pdf

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1、第三章第三章 植物组织培养植物组织培养 3.1 植物组织培植物组织培 养概述与发展简史养概述与发展简史 植株组织培养植株组织培养（Tissue culture） 以细胞全能性为理论依据，采用人为方法创造一个适合 于植物组织或细胞生长的理想条件，使细胞的全能性得以发 挥，培养得到完整植株或组织器官的过程。 植物组织培养概述植物组织培养概述 培养条件可以人为控制 生长周期短，繁殖系数高 管理方便，利于工厂化生产和自动化控制 植物组织培养应用于工厂化育苗的优点植物组织培养应用于工厂化育苗的优点 植物组织培养的发展简史和趋势植物组织培养的发展简史和趋势 1. 探索阶段-奠定理论基础 1838-1839

2、年，德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann创立了 细胞学说，即细胞是生物有机体的基本结构单位。 SchleidenSchwann 1902年，德国植物学家Haberlandt提出了植物细胞全能性学说，植物 的器官和组织可以不断分割，直至分到单个细胞而不影响细胞增殖的 观点，并设想离体植物活细胞具有能够发育成为完整植株的潜力。 植物组织培养之植物组织培养之father Haberlandt 探索阶段 1904年，Hanning在含有无机盐和蔗糖的培养基中培养了萝卜和辣 根的幼胚，在离体条件下得到成熟胚，首次证明了胚培养的可能性 1904-1925年，兰花和亚麻种间杂交幼胚培养获得

3、成功 1922年，美国Robbins和德国Kotte离体培养豌豆、玉米、棉花的茎 尖、根尖成苗 探索阶段 1930s-1950s，确立了植物组织培养的技术模式： 培养基模式 激素调控模式 首次用实验证明了植物细胞的全能性，为组培快速发展奠定基础 培养技术建立阶段 1933年，李纪桐、沈同用银杏胚乳提取物培养银杏胚获得成功，首次 利用天然提取物促进离体培养 1934年，Gautheret发现加入B族维生素和IAA时，山毛柳、黑杨离体培 养的形成层生长才显著 1934年，美国的White利用番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系 1937年，White发现3种B族维生素和IAA对植物离体培养有用

4、1939年，White培养烟草种间杂种幼茎切段原形成层成功 培养技术建立阶段 1943年White发表了植物组织培养手册，即A Hand Book of Plant Tissue Culture的专著，使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。 组织培养的奠基人White，创立了White培养基 培养技术建立阶段 1945年，Skoog等发现腺嘌呤促进细胞分裂、组织成芽。腺嘌呤可以解 除生长素对芽形成的抑制作用，而诱导形成芽。 1956年，Miller发现激动素的效果为腺嘌呤的3万倍 1957年，Skoog和Miller提出有关植物激素调控器官形成的概念，即控 制器官分化的激素模式为生长素/细胞分

5、裂素的比例关系, 通过改变培养 基中这两类生长调节物质的相对浓度可以控制器官的分化，这一比率高 时促进生根，低时促进芽的分化，二者浓度相等时，组织则倾向于以一 种无结构的方式生长。 培养技术建立阶段 1958年，Steward等报道了用 胡萝卜愈伤组织进行悬浮培养 ，成功诱导形成了体细胞胚并 分化为完整的植株，首次从单 个体细胞获得植株，使细胞全 能性理论得到证实，基本建立 了组织培养体系，这是植物组 织培养培的一次重大突破。 培养技术建立阶段 1960年，Morel实现了兰花茎尖无病毒幼苗快速繁殖，繁殖系 数极高，开创了兰花快速繁殖工业，形成了“兰花产业”。 从此，植物组培走向大规模应用阶段

6、，研究迅速在世界各地 广泛展开 技术体系更加完善：培养基、培养方法等； 研究目的更加明确，深入到生物科学各个领域： 我国植物组织培养从1980开始，起步晚，但发展很快，成绩 翡然 应用研究阶段 植株组织培养的概念植株组织培养的概念 总结总结 植物组织培养植物组织培养 的发展简史和趋势的发展简史和趋势 探索阶段: 培养技术 建立阶段: 应用研究阶段: 奠定了理论基础，提出了细胞学 说和细胞全能性学说 1. 确立了植物组织培养的技术模 式：培养基模式和激素调控模式 2. 首次用实验证明了植物细胞的 全能性 植物组织培养应用于工厂化育苗的优点植物组织培养应用于工厂化育苗的优点 走向大规模应用阶段，研究迅速 在世界各地广泛展开