原生质体的游离和培养
出处:按学科分类—生物科学 农业出版社《植物细胞培养手册》第62页(1930字)
用适当的酶处理,能有效地从任何种植物或任何类型的植物组织游离出原生质体。然而游离的原生质体具有持续分裂并形成愈伤组织和再生植株的能力,仅限于少数植物种,虽然在不断地增多。本章的目的是着重于总结发生植株再生的原生质体游离,并介绍有适当形态建成潜力的原生质体的游离和培养技术。
所谓原生质体是指除去细胞壁的植物细胞的部分。原生质体是用机械方法首先分离得到的,在大多数情况下,原生质体产量少,且只有极大的和高度液泡化细胞才能用于分离。另外,用机械游离方法,原生质体产量是不一致的。用细胞壁降解酶处理已公认作为推荐的方法,它能释放出大量的一致的植物原生质体。在适当条件下,有限的少数植物原生质体已成功地培养长出细胞壁并通过细胞分裂。而直到1971年烟草原生质体再生成完整植物时,尚未证实单个细胞全能性。使原生质体研究感到苦恼的是70年代中期,预见和现实之间存在着一个大缺口,特别是随后成功地用原生质体融合方法得到第一个种间体细胞杂种植株。作为发展新的、特独的作物品种的手段,无数文章都颂扬原生质体游离、培养和融合的潜在应用。毫无例外,新品种的诺言仍未兑现。然而,在80年代,育成新的作物品种是更有可能的。当我们现在仅开始认识融合原生质体的独特遗传特征时,未能充分开发这项新技术是不足为奇的。原生质体技术应用到作物改良的主要限制,仍是不能使分离原生质体常规地再生成植株。
当进行详细讨论时,作为原来的设想,原生质体不仅仅代表无壁的细胞。用粗制酶制剂处理植物细胞,由于酶中含有许多未确定的混杂成分,会毫无疑问地对细胞生活力有毒害影响。还有培养早期的高渗浓度和代谢产物在原生质体培养基中的积累也可影响细胞生活力。在原生质体上有害影响考虑有不正常细胞壁再形成、第一步细胞分裂推迟、积累酚类成分和最终细胞死亡。大多数植物种能从培养的外植体发生体细胞器官发生和胚胎发生确实远比从原生质体再生植株的植物种类多。对原生质体再生实验来说,营养和环境条件对成功的植株再生是决定性的;然而,广泛的处理和生长条件也允许从培养外植体再生成植株。有游离用酶的类型和浓度,受体植物的生长条件,游离时的环境条件,或原生质体培养基的成分。但必须认识到,对一些种和其族的植物来说,未完成对所有可变因素的系统研究前,认定一或二个关键因素限制植株再生是不可能的。因此原生质体游离和培养仍然是以经验为根据的,照此看来,人为方法比科学方法更多。
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