植物细胞工程技术发展简述

植物细胞工程的理论基础是植物细胞全能性，而植物细胞的全能性的研究历史可以追溯到19 世纪30 年代德国科学家施莱登（Schleiden）和施旺（Schwann）提出的细胞学说。1902 年德国植物学家Harberlandt 首次进行了高等植物的细胞培养实验，但未获得成功。1904 年Hanning 对萝卜和辣根菜进行离体胚的培养可提前萌发成小苗。1922—1925 年Knudson 和Laibach 通过胚培养法分别获得了兰花幼苗和亚麻杂种幼苗。1930—1940 年，White、Gautheret、Nobercourt 等人通过对番茄、柳树、烟草、胡萝卜和马铃薯等作物的幼茎、根尖或块茎薄壁组织等进行的一系列离体培养实验研究，初步建立起植物组织培养技术体系。1940—1960 年，美国的Skoog 等人对植物组织培养中培养基中的激素进行了较为系统的研究，建立起离体培养的器官分化激素配比模式，这为不同植物离体培养奠定了重要基础；与此同时，众多学者也对细胞培养技术方法进行了大量探索，提出了一些在目前也广泛应用的细胞培养方法，如Muir的“细胞悬浮培养法”“看护培养技术”，De Ropp 的“微室培养法”，Bergmann的“琼脂平板培养法”。1958年英国人Steward等通过对胡萝卜次生韧皮部进行悬浮培养，获得了类似胚胎发生的结构（胚状体），之后形成了完整植株，首次证明了植物细胞的全能性。

1964 年，印度学者Guha 首次在曼陀罗花药培养中诱导未成熟的花粉形成了单倍体植株，开创了作物单倍体育种的新途径；1970年Kameya和Hinata通过对甘蓝×芥蓝的杂种一代成熟花粉进行培养获得了单倍体再生植株；1973年Debergh和Nitch通过培养番茄小孢子获得了单倍体植株；1976年San Noeum 通过培养普通小麦的未授粉子房获得了雌性单倍体植株。目前，已有250多种植物通过单倍体诱导培养成功而获得再生植株。

1960年Cocking 等首次成功从番茄幼根分离得到原生质体；1970年Takebe 与Nagata 通过原生质体培养获得了完整的烟草植株；而1972 年Carlson 等利用原生质体融合方法获得了烟草体细胞杂种，1978年Melchers等获得了番茄和马铃薯属间体细胞杂种——Potamato，此后，人们获得了数百种植物的原生质体再生植株和数十种体细胞杂种，原生质体也被用于细胞转化和种质保存。