体细胞胚胎发生
一段植物的起始外植体材料,在大剂量的细胞生长素(2,4 D或NAA)作用下,成熟的植物细胞被逆转为具有合子胚发育潜能的胚性细胞。胚性细胞在离体培养条件下发生类似受精卵发育成胚的过程,即“单细胞-细胞团-球形胚-心形胚-胚状体-完整小植株”。
原生质体培养
悬浮培养的单细胞类群或植物组织经酶裂解,失去细胞壁的单细胞称为原生质体(protoplast),这种去壁细胞的培养技术称为原生质体培养。
细胞融合
又称体细胞杂交,即两个去壁单细胞在聚乙二醇(PEG)、高Ca2 等物质介导下,相互融合为*细胞,最终形成完整小植株的过程。
种苗工厂化繁育、病毒脱除、濒危植物拯救……植物组织及细胞培养技术应用广泛
如今,植物组织及细胞培养技术在种苗工厂化繁育、病毒脱除、濒危植物拯救、次生代谢、生物反应器等领域都获得了广泛应用,为功能基因组学研究、植物新种质资源创制、转基因及基因编辑等领域研究与应用提供技术支撑。
不妨通过几个例子来感受一下这些技术的作用与意义:
1 “黄金多肉”的诞生
研究人员利用体细胞不对称杂交技术,将两个种质的去细胞核和去细胞质的非完整细胞融合为*细胞,诱导分化,形成完整植株,创制了多肉植物的新种质——黄金多肉。
黄金多肉新种质
(图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台)
2 药用植物的种苗工厂化繁育
针对许多种中草药资源匮乏,产量不足,甚至濒于灭绝的现实问题,科学家可以通过植物组织及细胞培养技术,以植物的一块切段为起始外植体,最终形成完整再生植株,建立起种苗规模化繁殖体系。
药用植物金线莲快繁体系
(图片来源于中科院辰山科研中心遗传转化平台)