植物細(xì)胞全能性

1、植物細(xì)胞全能性,徐曉洋2011201043,植物細(xì)胞全能性（totipotency）：指植物的每個(gè)細(xì)胞都包含著該物種的全部遺傳信息，從而具備發(fā)育成完整植株的遺傳能力。在適宜條件下，任何一個(gè)細(xì)胞都可以發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體。植物細(xì)胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。,1、植物細(xì)胞全能性的早期研究,2、植物細(xì)胞全能性理論的實(shí)驗(yàn)證據(jù),5、展望,4、植物細(xì)胞全能性（組織培養(yǎng)）的應(yīng)用,,3、植物細(xì)胞全能性的調(diào)控機(jī)制,德國(guó)植物生理學(xué)家科戈特利布·

2、;哈布蘭特（Gotlieb Haberlandt，1854-1945）在1902年提出植物細(xì)胞全能性的理論 ，即植物體細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下 ，具有不斷分裂和繁殖 、發(fā)育成完整植株的能力。,1、植物細(xì)胞全能性的早期研究,Gotlieb Haberlandt,Plant Tissue Culture: 100 years since Gottlieb Haberlandt,History of plant tissue culture,Mol

3、ecular Biotechnology Volume 37, Number 2, 169-180, DOI: 10.1007/s12033-007-0031-3,戈特利布·哈布蘭特將分離的小野芝麻柵欄細(xì)胞 、大花鳳眼蘭葉柄木質(zhì)部髓細(xì)胞 、療肺草和蕁麻腺毛細(xì)胞 、紫鴨拓草雄蕊絨毛細(xì)胞等 ，培養(yǎng)在克諾普鹽溶液添加葡萄糖和蛋白胨的培養(yǎng)基中 ，以誘導(dǎo)培養(yǎng)細(xì)胞的分裂和分化。雖然 這些培養(yǎng)細(xì)胞能合成淀粉 ，體積增大 ，存活幾個(gè)星期 ，

4、但沒(méi)有細(xì)胞分裂發(fā)生。主要原 因是他所選擇的實(shí)驗(yàn)材料和培養(yǎng)基不適合。在以后的研究中，培養(yǎng)基成分的研究成為組織培養(yǎng)研究或植物細(xì)胞全能性研究的一個(gè)突破口。,20世紀(jì) 30年代至50 年代期間，隨著B族維生素的應(yīng)用 、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的發(fā)現(xiàn) ，為完善培養(yǎng)基成分和進(jìn)行植 物組織培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。,1957年斯科格和米勒 (Skoog and Miller) 提出植物激素控制器官形成的概念 ，指出在煙草髓組織培養(yǎng)中根和芽的分化取決于生長(zhǎng)素與細(xì)胞分

5、裂素的相對(duì)濃度 ，比例高時(shí)促進(jìn)生根 ，比例低則促進(jìn)芽的分化 。 1962年 ，穆拉希格和斯科格(Murashige and Skoog)提 出了適合于煙草組織培養(yǎng)的MS培養(yǎng)基 ，并成為現(xiàn)今應(yīng)用最廣的一種培養(yǎng)基 。這些研究為用實(shí)驗(yàn)證實(shí)植物細(xì)胞的全能性 打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。,2、植物細(xì)胞全能性理論的實(shí)驗(yàn)證據(jù),要證實(shí)植物細(xì)胞的全能性 ，需要解決兩個(gè)問(wèn)題 ，一是離體單細(xì)胞增殖 ，二是從單細(xì)胞增殖的組織發(fā)育成完整植株。,第一

6、個(gè)問(wèn)題在發(fā)展細(xì)胞培養(yǎng)裝置后得到解決，先后發(fā)展了四種培養(yǎng)方式：震蕩培養(yǎng)，平板培養(yǎng)，懸浮培養(yǎng)和懸滴培養(yǎng)。,在細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上賴納特和斯圖爾德(Reinert和Steward,1958)報(bào)道了胡蘿卜懸浮培養(yǎng)細(xì)胞和愈傷組織形 成體細(xì)胞胚，首次用實(shí)驗(yàn)科學(xué)地論證了植物細(xì)胞全能性。,胡蘿卜(Reinert and Steward,1958),煙草(Vasi 1965),花藥培養(yǎng)(Guha and Maheswari,1966),原生質(zhì)體培養(yǎng)(Naga

7、ta and Takebe,1971),3、植物細(xì)胞全能性的調(diào)控機(jī)制,植物細(xì)胞全能性的證實(shí)推動(dòng)了植物組織培養(yǎng)及其相關(guān)研究領(lǐng)域的迅猛發(fā)展。在莖尖和愈傷組織培養(yǎng)研究中，我 國(guó)已有 700種以上的植物能離體再生植株。盡管如此 ，植物細(xì)胞全能性的調(diào)控機(jī)制仍然不清楚 ，吸引人們從細(xì)胞學(xué) 、分子生物學(xué)等方面進(jìn)行研究。,3.1 細(xì)胞學(xué)研究,植物體細(xì)胞全能性的表達(dá) ，需要誘導(dǎo)分化成熟的細(xì)胞脫分化成為分生組織細(xì)胞 ，再誘導(dǎo)分生組織或愈傷組織分化不定芽或

8、體細(xì)胞胚胎 ，最后形成完整植株。,在研究胡蘿卜培養(yǎng)細(xì)胞的體細(xì)胞胚發(fā)生過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有感受態(tài)細(xì)胞的存在。感受態(tài)細(xì)胞指外植體細(xì)胞在培養(yǎng)初期獲得能被誘導(dǎo)形態(tài)發(fā)生的狀態(tài)的細(xì)胞 。,胡蘿卜感受態(tài)細(xì)胞可以分成以下幾類：B狀態(tài)細(xì)胞 ，球形且液泡化 、直徑約為 12μm的細(xì)胞；C狀態(tài)細(xì)胞 ，球形且細(xì)胞質(zhì)豐富 、直徑約為12μm的細(xì)胞； D狀態(tài)細(xì)胞 ，長(zhǎng)形 、液泡化的細(xì)胞。,B狀態(tài)細(xì)胞的細(xì)胞壁存在阿拉伯半乳聚糖蛋白（AGP），而 C狀態(tài)細(xì)胞不含AGP。麥克

9、凱布（McCabe，1997）等 ，利用能夠識(shí)別上糖類抗原簇的單克隆抗體JIM8 ，進(jìn)行細(xì)胞免疫熒光標(biāo)記 ，揭示了胡蘿卜感受態(tài)細(xì)胞發(fā)生和生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程。,B狀態(tài)細(xì)胞細(xì)胞壁能被 JIM8抗體標(biāo)記(深灰色)，B狀態(tài)細(xì)胞細(xì)胞壁出現(xiàn)極性時(shí)，只有一半細(xì)胞壁能被JIM8抗體標(biāo)記 ，并開始進(jìn)行細(xì)胞分裂 ，形成不能被JIM8標(biāo)記的C狀態(tài)細(xì)胞和完全被 JIM8標(biāo)記的F狀態(tài)細(xì)胞 。C狀態(tài)細(xì)胞是胚胎感受態(tài)細(xì)胞 ，與來(lái)自B狀態(tài)細(xì)胞的信號(hào)分子反應(yīng)后形成胚胎決定細(xì)

10、胞，并繼續(xù)發(fā)育成體細(xì)胞胚 。F狀態(tài)細(xì)胞逐漸萎縮，成為 G狀態(tài)細(xì)胞 ，最后細(xì)胞死亡 。（ McCabe，1997）,3.2 分子生物學(xué)研究,分子生物學(xué)研究發(fā)現(xiàn) ，從成熟細(xì)胞脫分化開始 ，一些基因的表達(dá)就與形態(tài)發(fā)生或細(xì)胞全能性表達(dá)有關(guān)。,在與體細(xì)胞胚發(fā)生有關(guān)的許多蛋白質(zhì)和基因克隆研究中 ，發(fā)現(xiàn)對(duì)植物細(xì)胞獲得胚性感受 態(tài)起作用的基因是體細(xì)胞胚胎發(fā)生的受體激酶基因（somatic embryogenesis receptor kinase ,

11、 SERK），該基因表達(dá)被認(rèn)為是胚性細(xì)胞的標(biāo)記 。,l997年，Schmidt 等在胡蘿下胚軸胚性細(xì)胞培養(yǎng)物中分離出的一段 cDNA克隆編碼一種 LRR—RLK，由于它首先在體胚發(fā)生過(guò)程的胚性單細(xì)胞中表達(dá)，因此命名為體細(xì)胞胚胎發(fā)生相關(guān)類受體蛋白激酶 (somatic embryogenesis receptor kinase , SERK) 基因。,SERK 基因家族：,DcSERK AtSERK1 - AtSERK5 ZmSE

12、RK1- ZmSERK3 OsSERK1 – OsSERK2 GhSERK1- GhSERK3 TcSERKMtSERK1 – MtSERK21,SERK 基因結(jié)構(gòu),DcSERK首先在培養(yǎng)了7 d的胚性培養(yǎng)物中表達(dá)。下胚軸培養(yǎng)5 d 時(shí)，增大的細(xì)胞開始出現(xiàn)，7 d時(shí)增生細(xì)胞團(tuán)表面的一些起源于原維管組織的增大細(xì)胞開始表達(dá) SERK。隨后的培養(yǎng)過(guò)程中，一些小型細(xì)胞簇也表達(dá)SERK，這些細(xì)胞都發(fā)育成體胚。原位雜交結(jié)果表

13、明，SERK表達(dá)在時(shí)間與數(shù)量上都與 “ 感受態(tài)細(xì)胞”的出現(xiàn)緊密相關(guān)。 RT-PCR后Southern雜交也表明，SERK 表達(dá)和外植體感受態(tài)細(xì)胞開始出現(xiàn)之間存在密切的相關(guān)， 認(rèn)為 SERK是感受態(tài)細(xì)胞的一種標(biāo)記 。,A leucine-rich repeat containing receptor-like kinase marks somatic plant cells competent to form embryos,Deve

14、lopment 124, 2049-2062 (1997),Ed D. L. Schmidt, Flavia Guzzo, Marcel A. J. Toonen and Sacco C. de Vries,在擬南芥等其他植物中，SERK不僅在胚性細(xì)胞中表達(dá)，在某些非胚性細(xì)胞中也有表達(dá)。 AtSERK1 的表達(dá)比較廣泛， 不僅在早期的合子胚及培養(yǎng)的胚性細(xì)胞內(nèi)大量表達(dá)， 還在雌配子體、孢子體原基周圍細(xì)胞層、表皮細(xì)胞

15、及成熟的根莖葉維管組織中少量表達(dá)，在合子胚發(fā)育中只表達(dá)到心形期。,TcSERK與ZmSERK2、MtSERK1 的表達(dá)方式相似， 在合子胚和體細(xì)胞胚的整個(gè)發(fā)育過(guò)程中均表達(dá)。TcSERK不僅在胚性愈傷和增生胚中大量表達(dá)，還在葉片中有微量表達(dá), 但在根、花瓣及退化雄蕊中沒(méi)有表達(dá)信號(hào)。,SERK 基因的表達(dá)調(diào)控,不同植物的SERK基因有特定的表達(dá)方式，部分SERK基因在體細(xì)胞胚發(fā)生過(guò)程中是過(guò)渡性表達(dá)的， 暗示SERK基因的表達(dá)可能受到嚴(yán)格調(diào)

16、控。,Kim等對(duì)苜蓿進(jìn)行高胚性和低胚性細(xì)胞培養(yǎng) ，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基內(nèi)添加細(xì)胞分裂素類似物BAP(6-benzylaminopurine)和生長(zhǎng)素類似物NAA(1-naphthaleneacetic acid)的培養(yǎng)物MtSERK1 的表達(dá)水平在 2 天內(nèi)可顯著地提高，且這種誘導(dǎo)作用至少持續(xù)了 5 周。而培養(yǎng)基內(nèi)不添加任何植物生長(zhǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)物MtSERK1 的表達(dá)水平在 2天后迅速降低，表明植物生長(zhǎng)物質(zhì)BAP和NAA可能參與了MtSERK1 表

17、達(dá)的誘導(dǎo)或維持。,以上研究結(jié)果表明植物生長(zhǎng)物質(zhì)參與了SERK基因的表達(dá)調(diào)控，且在不同植物中可能存在不同的調(diào)控機(jī)制。,在SERK基因表達(dá)的負(fù)式調(diào)控機(jī)制中，擬南芥AtSERK1研究得最清楚。 AMP1蛋白很可能對(duì)AtSERK1的表達(dá)起負(fù)式調(diào)控作用，因?yàn)閍mp1 突變體比AtSERK1過(guò)量表達(dá)更能提高體細(xì)胞胚發(fā)生率； amp1 突變體的AtSERK1 表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于野生型； 胚狀體萌芽后，AMP1 蛋白的逐步積累與AtSERK1 表達(dá)降低或

18、消失又相一致。,AMP1 蛋白是谷氨酸羧肽酶，有清除小分子和小信號(hào)肽分子的功能，而AtSERK1 蛋白的N端恰恰具有信號(hào)肽的特征， 這可能是AMP1 蛋白負(fù)式調(diào)控AtSERK1 表達(dá)的分子機(jī)理。,SERK 基因可能的其他功能：,· SERK 參與孢子體發(fā)育： 擬南芥serk1 或serk2 的單突變體不能引起孢子體發(fā)育的任何異常表型，但serk1serk2 雙突變體導(dǎo)致孢子體發(fā)育不完全或雄性不育。serk1serk2 雙突變體

19、的造孢細(xì)胞產(chǎn)生小孢子母細(xì)胞只能進(jìn)行減數(shù)分裂到四分體時(shí)期，隨后母性細(xì)胞消失，導(dǎo)致雄性完全不育。,· SERK 參與植物病害防御： OsSERK1 屬于LRR-RLKs之一， 不僅能被稻瘟菌侵染誘導(dǎo)表達(dá)，還參與了水稻抗稻瘟菌的反應(yīng)。水稻受稻瘟菌侵染后，OsSERK1 被誘導(dǎo)表達(dá)，且它的表達(dá)量與水稻的抗病性有定性關(guān)系。,· SERK 可能和植物非減數(shù)分裂的孤雌生殖有關(guān)：,SERK and APOSTART. Candid

20、ate Genes for Apomixis in Poa pratensis,Plant Physiology, August 2005,SERK 的信號(hào)傳導(dǎo),SERK蛋白具有典型的胞外受體結(jié)合域、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)激酶活性結(jié)構(gòu)域等特征，能獨(dú)立地完成信號(hào)的接收、跨膜轉(zhuǎn)導(dǎo)和胞內(nèi)傳遞。,目前， SERK參與的信號(hào)傳導(dǎo)途徑研究得最多的是AtSERK3（即BAK1）參與的蕓苔素(brassinosteroid, BR)信號(hào)傳導(dǎo)途徑。,AtSE

21、RK3 與BR11 共同接收胞外BR信號(hào)，形成同源/異源二聚體或多聚體，抑制BIN2、GSK3 的活性或激活BSU1，改變胞內(nèi)磷酸化水平及核轉(zhuǎn)錄因子BZS1和BZR1 的穩(wěn)定性，促進(jìn)BR調(diào)節(jié)基因表達(dá)，產(chǎn)生BR生理效應(yīng)。,SERK 基因小結(jié)：,基因結(jié)構(gòu)：,表達(dá)特征：,表達(dá)調(diào)控：,可能功能：,信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：,,LRR—RLK,受到植物生長(zhǎng)物質(zhì)參BAP和NAA以及AMP1蛋白的調(diào)控,參與體細(xì)胞胚發(fā)生，孢子體發(fā)育，植物病害防御和孤雌生殖等,Dc

22、SERK僅在胚性細(xì)胞中表達(dá)，其他SERK在非胚性細(xì)胞中也有表達(dá),AtSERK3參與的蕓苔素信號(hào)傳導(dǎo)途徑,4、植物細(xì)胞全能性（組織培養(yǎng)）的應(yīng)用,4.1 無(wú)性系的快速繁殖,快速繁殖是組織培養(yǎng)在生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛、最成功的一個(gè)領(lǐng)域。通常一年內(nèi)可以繁殖數(shù)以萬(wàn)計(jì)的種苗，特別對(duì)于名貴品種、稀優(yōu)種質(zhì)、優(yōu)良單株或新育成品種的繁殖推廣具有重要的意義。 離體繁殖良種種苗最早在蘭花工業(yè)上獲得成功。蘭花成熟的種子中大多數(shù)胚不能成活，種子不

23、能發(fā)芽，但通過(guò)原球莖組織培養(yǎng)，能使蘭花的繁殖系數(shù)大為提高，從而形成了20世紀(jì)60年代風(fēng)靡全球的“蘭花工業(yè)”。其他如牡丹、香石竹和菊花等難以扦插的名貴品種以及無(wú)籽西瓜、草莓、獼猴桃、葡萄、菠蘿、柑橘、櫻桃、杉木等的無(wú)性系快速繁殖都取得了進(jìn)展，有力地推動(dòng)了生產(chǎn)。,4.2 培育無(wú)病毒種苗,感病植株的不同部位病毒分布不一致，新生組織及器官病毒含量很低，生長(zhǎng)點(diǎn)幾乎不含病毒。這是由于分生組織的細(xì)胞生長(zhǎng)快，病毒繁殖的速度相對(duì)較慢；而且病毒要靠篩管或胞

24、間連絲傳播，在分生組織中的擴(kuò)散也受到一定的限制。莖尖越小，去病毒機(jī)會(huì)越大，但分離技術(shù)難度大，也較難成活。一般以0.2～0.5mm、帶1～2個(gè)葉原基的莖尖為外植體，可獲得無(wú)病毒株系。 病毒病常使馬鈴薯減產(chǎn)50%左右。近年，中國(guó)馬鈴薯的無(wú)病毒種苗栽培面積已超過(guò)25萬(wàn)hm2，約占全國(guó)馬鈴薯栽培面積的1/10，目前仍在繼續(xù)擴(kuò)大之中。另外，在香蕉、蘋果、甘蔗、葡萄、桉樹、毛白楊、草莓、甜瓜、花卉上均通過(guò)試管脫毒，建立了試管苗

25、工廠及無(wú)病苗圃。,4.3 新品種的選育,1.花培和單倍體育種,花藥和花粉培育的主要目的是誘導(dǎo)花粉發(fā)育形成單倍體植株，以便快速地獲得純系，縮短育種周期、且有利于隱性突變體篩選，提高選擇效率。中國(guó)科學(xué)院遺傳研究所于1970年獲得第一批水稻花藥培養(yǎng)形成的幼苗，1971年又獲得小麥花藥培養(yǎng)的單倍體植株。近年來(lái)已有煙草、水稻、小麥、大麥、玉米和甜椒等一大批花培優(yōu)良新品種在生產(chǎn)上大面積推廣。,花藥培養(yǎng),這是用于克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的一種有效方法。例如

26、，棉花遠(yuǎn)緣雜交雜種胚胎發(fā)育過(guò)程中，胚乳生長(zhǎng)不正常，致使幼胚分化停止，如將雜交授粉后2～5d的胚珠進(jìn)行離體培養(yǎng)，可使胚發(fā)育成雜種植株。至今，用胚培養(yǎng)技術(shù)已得到許多栽培種與野生種的種間雜種，并選育出一批高抗病、抗蟲、抗旱、耐鹽、優(yōu)質(zhì)品系或中間材料，從而擴(kuò)充了作物的基因庫(kù)。,2.離體胚培養(yǎng)和雜種植株獲得,3.體細(xì)胞誘變和突變體篩選,在離體培養(yǎng)條件下，細(xì)胞不受整體的調(diào)控直接與環(huán)境接觸，而且培養(yǎng)基中的化學(xué)成份和植物激素，又可能含有誘變因素或促進(jìn)突

27、變的條件，因此植物體細(xì)胞在離體培養(yǎng)條件下容易發(fā)生染色體畸變與基因突變。如果再加上物理或化學(xué)誘變處理，則誘發(fā)突變的機(jī)率更高。 目前，篩選出的突變品系已在十幾種作物的改良中得到了應(yīng)用。如早熟、豐產(chǎn)的水稻和小麥新品系；高產(chǎn)多穗的玉米新品系以及抗白葉枯病的水稻；抗赤霉病或根腐病的小麥；高賴氨酸含量的玉米和大麥；抗早疫病的番茄；耐枯黃萎病、耐高溫、耐鹽的棉花新品系；抗晚疫病、枯萎病的馬鈴薯突變系以及抗除草劑的煙草品系等等。,4.

28、細(xì)胞融合和雜種植株的獲得,細(xì)胞融合(cell fusion)是指在一定的條件下，將2個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。用纖維素酶、半纖維素酶和離析酶等離析細(xì)胞以獲得純凈的原生質(zhì)體。原生質(zhì)體脫掉了細(xì)胞壁后，易于誘導(dǎo)融合，也易于攝取外源遺傳物質(zhì)、細(xì)胞器等。通過(guò)原生質(zhì)體融合可以部分克服遠(yuǎn)緣雜交中的不親和性，提供新的核質(zhì)組合，創(chuàng)造新的細(xì)胞雜種，為進(jìn)一步選種育種擴(kuò)展新的資源。 目前，已得到栽培煙草與野生煙草、栽培大豆與野生大豆

29、、秈稻與野生稻、秈稻與粳稻、小麥與鵝冠草等細(xì)胞雜種及其后代，獲得了有價(jià)值的新品系或育種上有用的新材料。,4.4 人工種子,人工種子(artificial seeds) 又稱人造種子或超級(jí)種子，是指將植物組織培養(yǎng)產(chǎn)生的胚狀體、芽體及小鱗莖等包裹在含有養(yǎng)分的膠囊內(nèi)，具有種子的功能并可直接播種于大田的顆粒。人工種子通常由培養(yǎng)物、人工胚乳和人工種皮三部分組成。人工種皮常采用海藻酸鈉、聚氯乙烯、明膠、樹膠等。,制作人工種子首先要培養(yǎng)大批同步生長(zhǎng)的

30、、高質(zhì)量的胚狀體、芽體(不定芽、腋芽、頂芽)等培養(yǎng)物。現(xiàn)在已有胡蘿卜、芹菜、柑橘、咖啡、棉花、玉米、水稻、橡膠等幾十種植物的人工種子試種成功。,4.5 藥用植物和次生物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn),植物是許多有用化合物的重要來(lái)源，有些尚供不應(yīng)求。目前植物細(xì)胞的大量培養(yǎng)主要用來(lái)生產(chǎn)藥物和次生代謝物質(zhì)，如抗癌藥物、生物堿、調(diào)味品、香料、色素等。 運(yùn)用組織培養(yǎng)生產(chǎn)化學(xué)物質(zhì)可以不受地區(qū)、季節(jié)與氣侯等限制，便于進(jìn)行代謝調(diào)控和工廠化生產(chǎn)，生產(chǎn)

31、速度也比植物正常生長(zhǎng)的速度快。例如日本大量培養(yǎng)人參細(xì)胞，并從中取得人參皂甙等有效成分，德國(guó)培養(yǎng)洋地黃取得療效高、毒性低的強(qiáng)心甙，中國(guó)正在進(jìn)行人參、三七、貝母、紫草、紫杉等藥用植物的細(xì)胞培養(yǎng)，其發(fā)展前景十分誘人。,組織培養(yǎng)的應(yīng)用,,1.無(wú)性系的快速繁殖,2.培育無(wú)病毒種苗,3.新品種的選育,4.人工種子,5.藥用植物和次生物質(zhì)的工業(yè)化生產(chǎn),5、展望,雖然許多植物包括重要的農(nóng)作物 ，通過(guò)原質(zhì)體培養(yǎng) 、單細(xì)胞培養(yǎng) 、花藥或花粉培養(yǎng)和莖尖等組織

32、器官培養(yǎng)能再生植株，但是正如英國(guó)諾丁漢大學(xué)Cocking教授所說(shuō)的那樣，當(dāng)前植物組織培養(yǎng)還是屬于經(jīng)驗(yàn)性的工作，植物組織培養(yǎng)在無(wú)性繁殖 、植物育種和植物遺傳操作中的應(yīng)用越 來(lái)越 多地取決于了解各種相互作用因素的作用機(jī)理 。 植物細(xì)胞的全能性表達(dá)，即培養(yǎng)細(xì)胞和組織的形態(tài)分化受到許多內(nèi)外界因素的影響，如外植體的種類與生 長(zhǎng) 發(fā)育狀態(tài)、培養(yǎng)基成分，特別是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、光照與溫度等都影響培養(yǎng)物的形態(tài)發(fā)生。進(jìn)一步揭示植物細(xì)胞