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现代科技综述系列——
植植物物激激素素在在植植物物体体细细
胞胞胚胚发发生生中中的的作作用用
科技是人类区别于动物的重要文明之一,
是人类对自然规律研究 利用的学科。
本文提供对科技基本概念
“植物激素在植物体细胞胚发生中的作用”
的解读,以供大家了解。
植植物物激激素素在在植植物物体体细细
胞胞胚胚发发生生中中的的作作用用
植物体细胞胚发生研究的中心课题是体细胞胚胎发生
植物激素的关系。
然而使用不同植物、不同外植体,甚至在不同的实验
室进行研究所得到的结果常常不一致。
生长素的作用 最早在胡萝 卜,后来在许多单子叶植物
中发现,体细胞胚胎发生似乎只与生长素(主要是2 ,4
-D)有关。
胚性愈伤组织诱导要求较高浓度的2 ,4 -D(1~5mg /
L) 。
但必需将此愈伤组织转移到不含2 ,4 -D ,也不含其
他植物激素的基本培养基或者仅含很低浓度的2 ,4 -
D(小于0 .1mg /L) 的培养基才能产生体细胞胚。
后来的研究资料证明,单子叶植物中许多农作物 禾
本科牧草胚性愈伤组织诱导都只要求2 ,4 -D或其他
生长素类物质,而且其体细胞胚发生可以在基本培养
基上完成。
这表明体细胞胚发生 其他植物激素并无关系。
细胞分裂素(CTK) 的作用 研究资料表明,越来越多的
植物其体细胞胚胎发生要求生长素与细胞分裂素同时
存在,有一些禾本科植物如玉米等最初的实验资料表
明,生长素是诱导体细胞胚胎发生的唯一因素。
但后来的研究资料则表明,至少在有些材料中体细胞
胚胎发生的后期要求有CTK存在,其他如在洋葱、
稗、蟋蟀草、海枣、甘蔗等单子叶植物中,体细胞胚
胎发生都要求生长素 CTK(或椰乳,其中含有CTK) 同
时存在。
Weigel(1985)在大麦中证明体细胞胚诱导只有在含有
IAA、2 ,4 -D 一定浓度的2ip(1.5μM) 的培养基上
才能完成,如果无2ip或2ip浓度为3 .0μM 即产生根或
芽。
对油椰,H now r H now r(1984) 的研究资料表明,
抗生长素2(P -氯苯氧)2 -甲基丙酸或7 -吖-吲哚处
理可促进体细胞胚发生,但用一种CTK 的拮抗物8 -吖
-鸟嘌呤处理却抑制体细胞胚发生。
因此,CTK在体细胞胚发生中是不可少的。
但是,在鸭茅中内源的 外源的CTK都表现出对体细
胞胚发生有抑制作用。
Wenck等(1988)指出,鸭茅体细胞胚发生对遗传型有很
大的依赖性,在非胚发生的遗传型中CTK浓度高于胚
发生型的3~4倍;在胚发生遗传型中加入0 .00 1~0 .
1μm 的外源玉米素即可使胚数目减少20%~80% 。
在双子叶植物如草莓、苹果、荞麦以及裸子植物云杉
杨树、松树等也都要求生长素 细胞分裂素同时存
在。
在板栗属的一个自然杂种,其子叶外植体在含有2 ,4
-D+BA或KT 的培养基上产生胚性愈伤组织,胚性愈
伤组织在含有2 ,4 -D+KT或ZT 的培养基上才能形成
球形胚至鱼雷形胚,转移到BM或仅含ZT 的培养基上
才能形成植株(Gonz les等,1985) 。
在欧茴香的细胞培养中,Frust等(1984)发现在含2 ,4 -
D 的细胞培养基中加入2ip可明显地提高细胞密度 体
细胞胚的数目;认为CTK可能直接促进细胞分裂,增
加胚性细胞的数目,结果使胚数目增加。
但是,Smith(1988)将萌发的胡萝 卜种子培养在基本培
养基上,在萌发孔附近形成愈伤组织 体细胞胚,并
可产生次级胚。
如果将种子一分为二即大大减低其反应。
以上结果表明,无论在单子叶植物或双子叶植物,
CTK对于体细胞胚发生都是重要的。
通常情况下,可能由于外植体或胚性愈伤组织本身含
有相当数量的内源CTK供胚发生之需,因而不必要另
加外源的CTK,只有在内源CTK不足时才需要另加外
源CTK 。
特别在培养单细胞或原生质体时,细胞
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