6.2.2 离体胚形态发生及影响因素

更新于 2026年10月10日 版权声明
6.2.2 离体胚形态发生及影响因素

1)离体胚培养形态发生

进行幼胚培养,常见的离体胚生长方式有正常胚胎发育、胚性发育、早熟萌发和产生愈伤组织。

(1)正常胚胎发育

正常胚胎发育是指未成熟胚在适宜的培养条件下,可以维持胚的生长,继续进行正常的胚胎发育过程,直至形成再生植株。

(2)胚性发育

胚性发育指幼胚生长增大至正常胚大小甚至超过正常胚,但不能萌发成幼苗。可通过提高培养基渗透压进行调整,也可用生长素或天然营养物调节,使胚正常生长。提高培养基渗透压常用的方法:提高糖浓度;提高无机盐浓度;加入甘露醇,浓度一般为1%~5.5%。

(3)早熟萌发

幼胚在培养中越过正常胚发育阶段,在未达到生理和形态成熟时迅速萌发长成幼苗,这一现象称早熟萌发。这样产生的苗往往畸形、细弱、难以成活。因此,幼胚培养应防止早熟萌发。在向日葵、大白菜等动胚培养中发现低渗培养基易产生早熟萌发。可采用上述方法(提高糖浓度、提高无机盐浓度、加入甘露醇)提高培养基渗透压。另外,研究发现,ABA、CH具有抑制早熟萌发作用,而GA3则可诱发早熟萌发。

(4)产生愈伤组织

在幼胚培养中常能在追加生长调节剂时诱发愈伤组织产生,进而分化形成胚状体或不定芽。这最先被Curtis等在培养兰科植物种子时发现,后为其他研究者证实。幼胚愈伤组织再生能力很强,特别是在禾谷类植物的幼胚愈伤组织。

2)离体胚培养影响因素(https://www.daowen.com)

(1)培养基

①种类。胚培养是否成功,在很大程度上取决于对培养基的选择。胚的成熟程度不同,所用的培养基种类也不同。成熟胚的培养基有Tukey(1934)、Randilph&Cox(1934)、White(1963)等;未成熟幼胚培养基有Rijven(1952)、Rappaport(1954)、Rangaswamy(1961)、Norstog(1963)、Nitsch(1953)、MS(1962)等。

②渗透压。培养基渗透压对幼胚培养也至关重要,渗透压调节主要依赖于糖。蔗糖是最好的碳源和能源物质,可维持培养基适当的渗透压,并且还可防止早熟萌发。不同发育时期的胚要求的蔗糖浓度不同,通常胚龄越小要求蔗糖浓度越高。适于原胚培养的蔗糖浓度一般为8%~12%。例如,曼陀罗前心形胚(小于0.3 mm)要求糖浓度为8%,后心形胚为4%,鱼雷胚则为0.5%~1%,而成熟胚培养不需加糖。确定适宜蔗糖浓度的方法是在接种前将幼胚剥出后放入若干浓度糖溶液中,观察质壁分离现象,以确定最佳等渗溶液浓度。

③pH值。培养基pH一般为5.2~6.3。但也因植物种类不同而有差异,如荠菜pH为5.4~7.5,水稻pH为5~9,大麦pH为4.9~5.2。

(2)附加物

培养基附加物包括氨基酸类、维生素类、天然提取物、生长调节剂等几类。

(3)环境条件

胚在离体培养时,除与培养基成分密切相关外,环境条件也影响胚生长。通常认为,对于幼胚培养,弱光和黑暗更适宜,因为胚在胚珠内发育是不见光的,但达到萌发时期需要光。光有利于胚芽生长,黑暗有利于胚根生长,因此,以光暗交替培养更佳。具体情况还应根据植物种类决定。对大多植物胚培养要求温度以25~30℃为宜,因植物不同也存在一定差异。需较低温度的如马铃薯胚培养则以20℃为宜,而棉花胚培养要求以32℃生长最好。

(4)培养材料

植物胚培养材料的基因型和胚发育阶段即成熟度对离体胚培养也有重要影响。一般越幼嫩的胚越难以培养。

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