1.3.1　植物细胞工程的发展

1）探索阶段（1902—1929）

细胞工程的理论基础是细胞学说和细胞全能性学说。在Schleiden和Schwann创立的细胞学说基础上，1902年，德国植物学家Haberlandt提出器官和组织可分割至单个细胞，提出植物细胞具有全能性，认为植物细胞有再生出完整植株的潜在能力，他培养了几种植物的叶肉组织和表皮细胞等，限于当时的技术和水平，培养未能成功，但在技术上是一个良好的开端。1922年，Haberlandt的学生Kotte和Robbins发现分生组织只能进行有限生长。1925年，Laibach亚麻种间杂种幼胚培养，得到杂种植物。这些工作虽然是初步的，但为植物组织培养技术的建立和发展起了先导作用。

2）奠基阶段（1930—1959）(https://www.daowen.com)

在这一阶段，建立了两个与培养技术有关的重要模式：一是培养基模式；二是激素调控模式。1934年，美国植物生理学家White培养番茄根，建立了活跃生长的无性繁殖系，并能进行继代培养，在以后的28年间转接培养1 600代仍能生长。利用根系培养物，他们研究了光、温度、pH、培养基组成等对根生长的影响。1937年，他们首先配制成由无机盐和有机成分组成的White培养基，发现了B族维生素等对离体根生长的重要性。在此期间，Gautheret和Nobecourt培养块根和树木形成层使其生长。White、Cautheret和Nobecourt确立的植物组织培养的基本方法成为以后各种植物组织培养的技术基础。1934年，White正式提出植物细胞“全能性”学说并出版了《植物组织培养手册》，使植物组织培养开始成为一门新兴学科。1948年，Skoog培养烟草茎段时，发现腺嘌呤或腺苷可解除生长素对芽生长的抑制作用。1955年，Skoog和Miller提出了植物激素控制器官形成的概念，指出通过改变培养基中生长素和细胞分裂素的比率，可以控制器官的分化，即生长素和细胞分裂素高促进根的分化，低则促进茎和芽的分化。此后，细胞分裂素与生长素的比值成为控制器官发育的模式，大大促进了植物组织培养的发展，而且至今仍是植物组织培养技术的关键之一。

3）应用研究阶段（1960至今）

1958年，Steward和Reinert以胡萝卜根的悬浮细胞诱导形成体细胞胚并分化成完整的小植株，使细胞全能性理论得到证实，这是植物组织培养的第一大突破，影响深远。1960年，Cocking用酶法成功分离原生质体，开创了植物原生质体培养和体细胞杂交工作，这是植物组织培养的第二大突破。1960年，Morel利用兰花茎尖离体培养，使其脱毒并快速繁殖，在此基础上，国际上建立了兰花工业，取得了巨大的经济效益和社会效益。1964年，Guha采用花药培养方法，首次获得了曼陀罗花粉单倍体植株，从而促进了植物花药单倍体育种技术的发展。1959年，Tulecke和Nickell首次将微生物发酵工艺应用到植物细胞悬浮培养，生产次生代谢产物，目前，利用生物反应器大规模培养植物细胞生产次生产物方面已取得很大成就，并在日益发展成为一个新兴产业。1971年，Takebe等从烟草原生质体得到再生植株，首次获得原生质体植株再生成功。1972年，Carlson等通过两个烟草物种原生质体的融合，获得了第一个体细胞杂种植株。