植物组织培养过程中生长素与有丝分裂原比值的分析_细胞分裂素论文

植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素的配比问题浅析,本文主要内容关键词为:生长素论文,过程中论文,细胞分裂论文,植物论文,组织论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

新课标人教版高中生物教材中对生长素和细胞分裂素的不同配比对植物组织培养过程中脱分化和再分化的影响有两段不完全一致的描述,选修3第43页的叙述为:“当生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成;而当细胞分裂素的效应高于生长素时,则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成。”而选修1第33页的叙述为:“生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化,抑制根的形成。比例适中时,促进愈伤组织的生长。”在诱导外植体脱分化和再分化过程中这两种植物激素到底应该如何配比?下面结合一些实例给予分析总结,与同行交流。

一、生长素和细胞分裂素的常见种类

生长素类有2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、吲哚乙酸(IAA)、萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)等。细胞分裂素类有激动素(KT)、6-苄基腺嘌呤(6-BA或BA)、玉米素(ZT)等。

二、几种植物外植体培养时培养基中适宜的激素配比

田士林等以烟草叶片、西红柿叶片、菊花花瓣、大豆子叶和根茎为外植体,研究结果表明:烟草、菊花愈伤组织分化明显,大豆不明显,其中大豆的胚根几乎不产生愈伤组织,在NAA:6-BA的配比(mL)分别为0.8:0.8、1.6:0.8、0.8:0、0:0.8。在这4种激素配方中,NAA:6-BA为0.8:0时植物的愈伤组织主要分化为根,NAA:6-BA为1.6:0.8和0:0.8时植物的愈伤组织分化最为明显,产生了大量的茎叶。当培养基中6-BA/NAA比值高时促进根的分化,比值低时促进芽的分化;两种激素浓度相当时,诱导愈伤组织占优势或不分化。但是,不同的外植体材料产生愈伤组织的能力存在很多差异,烟草和菊花最易产生愈伤组织且分化出大量的茎叶,大豆子叶和西红柿叶片产生愈伤组织较多,但是分化最难,而大豆的根茎几乎不分化,很少产生愈伤组织。

三、分析与讨论

1.分析

结合以上实例,在不同种类植物的外植体进行组织培养时,植物激素(外源激素)的配比影响培养的方向。诱导愈伤组织形成时,多数种类的植物生长素与细胞分裂素的浓度配比是1:1或细胞分裂素的浓度大于生长素,也有少数种类的植物生长素浓度大于细胞分裂素的浓度。外源激素诱导愈伤组织增殖分化时,多数种类植物是细胞分裂素的浓度大于生长素时促进丛芽形成,也有两者相反或浓度相同的情况。促进生根时,多数种类植物是只使用生长素而不使用细胞分裂素的培养基即可,也有生长素的浓度大于细胞分裂素的。

2.讨论与交流

诱导愈伤组织形成时的激素配比与选修3教材的43页的描述“当生长素含量高于细胞分裂素时,主要诱导植物组织脱分化……”有所出入,根据教材所述:“植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑组织内源激素的含量。只有准确把握内源激素与外源激素的协同作用,才能有效地操作组织培养中的‘激素杠杆’……”原因可能是不同植物组织内源激素的含量差异较大。选修3教材43页中的生长素和细胞分裂素含量均是外源激素和内源激素加在一起的总含量。这一结果与选修1教材33页的描述是基本一致的,但是,生长素用量比细胞分裂素用量的比值高并不一定是生长素用量大于细胞分裂素的用量,生长素用量比细胞分裂素用量的比值低也不一定是细胞分裂素的用量大于生长素用量,而可以是一个相对的高和低。并且,两者的比值并不是唯一需要考虑的问题,有时需要考虑的是两者的绝对浓度。

正如刘庆昌等主编的《植物细胞组织培养》52页中所述:“人们发现生长素和激动素的需要因培养对象的不同而异,……各种植物内源性激素水平的差异增加了问题的复杂性。外源激素的需求与否因培养材料而异,决定于内源激素水平。在某些情况下,决定器官发生的不是激动素/生长素的比值而是其绝对浓度。因此,植物组织培养中的激素调控是个相当复杂的问题。”

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