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植物组培发展简史    2012-4-10 14:12:45

  植物组培发展简史
  植物组织培养与细胞培养开始于19世纪后半叶,当时植物细胞全能性的概念还没有完全确定,但基于对自然状态下某些植物可以通过无性繁殖(营养钵)产生后代的观察,人们便产生了这样一种想法即能否将植物体的一部分在适当的条件下培养(营养钵)成一个完整的植物体,为此许多植物科学工作者开始了培养(营养钵)植物组织的尝试。最初的问题仍然是集中在植物细胞有没有全能性和如何使这种全能性表现出来。   1839年Schwann提出细胞有机体的每一个生活细胞在适宜的外部环境条件下都有独立发育的潜能。1853年trecul利用离体的茎段和根段进行培养获得了愈伤组织,愈伤组织是指一种没有器官分化但能进行活跃分裂的细胞团,但这还不能证明细胞具有全能性,因为由愈伤组织没能再生出完整植物体。1901年Morgan首次提出一个全能性细胞应具有发育出一个完整植株的能力。所谓全能性细胞就是指具有完整的膜系统和细胞核的生活细胞,在适宜的条件下可通过细胞分裂与分化,再生出一个完整植株。White指出:如果一个给定的有机体的所有细胞都大致相同,并具有全能性,那么在有机体内所观察到的细胞分化必定是这些细胞对有机体内微环境和周围环境的反应。就是说机体内每个细胞所以没有表现出全能性,是因为该细胞所处位置的不同,致使其某些功能被抑制(suppressed),这充分说明机体内的微环境因素在细胞分化中起了十分重要的作用。按照现代发育生物学和细胞生物学的理论,细胞分化是受基因在时间和空间两个方面的调控,空间就是指细胞在机体内所处的位置。不同位置的细胞,其基因的表达不同,细胞所表现出的形态结构和行为就不同。如果将一个生活的细胞从植物体内分离出来,使之脱离开原有的环境,细胞被抑制的功能将有望得以恢复,重新表现出全能性。基于这种认识,科学工作者便萌生出了植物组织培养的念头。
   Haberlandt(1902)首次提出细胞培养的概念,也是第一个用人工培养基对分离的植物细胞进行培养的人。与rechinger不同,Haberlandt相信切块大小不会影响细胞增殖,但由于Haberlandt使用的培养液成分简单,培养的细胞是高度分化的细胞,又没采取消毒技术,所以实验失败,培养的细胞虽然存活了几个月但没能分裂。Haberlandt转而对损伤修复发生兴趣,提出激素作用的概念(leptohormone),与维管组织特别是韧皮部有关;另一类是创伤激素(woundhomone),与细胞损伤有关,为后来激素理论的建立和在组织培养中的广泛应用奠定了基础。但自Haberlandt的实验之后直到1934年White培养番茄离体根尖的成功,其间的30多年里,植物组织培养技术几乎没有什么进展。分析其原因,主要就是培养基的成分和实验所选取的材料不够合适。

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