植物組織培養技術中若干問題的探討

■劉香

陜西寶雞中學

植物組織培養技術是植物細胞工程的基礎，其原理是植物細胞的全能性。在人教版高中生物教材中必修1、選修1和選修3中均有所涉及，是高考重點考察的內容之一。由于選修1與選修3教材中對胚狀體產生的途徑描述并不一致，導致師生產生了疑惑，現將有關植物組織培養內容中一些普遍性問題整理出來，并簡要分析，以期消除疑問，幫助師生更準確地理解相關內容。

再生植株產生途徑有哪些?

在組織培養中，可通過器官發生和胚狀體兩條途徑產生再生植株。其中通過器官發生途徑產生再生植株的基本方式有三種：一是先分化芽，待芽伸長后在其幼莖基部長根，形成完整的小植株，因此芽和根的誘導要分兩步完成。二是先分化根，再在根上產生不定芽而形成完整植株。一般來說，培養物若先形成根，則會抑制芽的形成，所以通常都是先誘導芽再誘導生根。另外還有一條途徑是在愈傷組織的不同部位分別形成芽和根，然后二者的微管組織相互連接，成為具有統一的軸狀結構的小植株，這條途徑也較少見。胚狀體（包括體細胞胚及花粉胚）發生的方式有兩種：一種是從培養中的器官、組織、細胞或原生質體直接分化成胚，中間不經過愈傷組織階段，如槐樹子葉在切口愈傷化的同時于外植體組織內分化產生體細胞胚；第二種方式是外植體先愈傷化，然后由愈傷組織細胞分化成胚，如當槐樹子葉外植體表面全部愈傷化后，由愈傷組織表層細胞分化形成體細胞胚。在這兩種胚胎發生方式中，從愈傷組織產生胚狀體最為常見。胚狀體和莖芽比較容易區分：二者形態差異明顯，莖芽與原先存在于愈傷組織或外植體中的微管組織連接在一起，與母體很難分離；與此相反，體細胞胚與母體愈傷組織或外植體無維管束相連，因此極易與母體分離，操作時用鑷子即可將胚狀體從母體上剝離下來。由此可見，選修①與選修③對于胚狀體產生的途徑的描述均是存在的。

在組織培養中，碳源只能用蔗糖嗎？

組織培養中，最常用的碳源是蔗糖，濃度一般是2%～5%。除了用作碳源外，蔗糖在培養基中還起著調節滲透壓的重要作用。另外生長素對維管組織分化所起的作用很大程度上取決于糖的存在。已知植物能夠利用的碳源有麥芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖。一般來說，以蔗糖做碳源時，離體的雙子葉植物的根生長得最好，而以葡萄糖做碳源時，單子葉植物的根生長得最好。

植物脫毒為什么取莖尖材料？能否取根尖?

病毒在植物體內分布是不均勻的。在受侵染的植株中，頂端分生組織一般是無毒的，或者是只攜有濃度很低的病毒。分生組織逃避病毒侵染的途徑有：①在植物體中，病毒易于通過維官系統移動，而分生組織中尚未形成維管系統。另一個途徑是通過胞間連絲，但這條途徑病毒移動速度非常緩慢，難以追趕上活躍生長的莖尖。②在旺盛分裂的分生組織中，代謝活動很高，使病毒無法進行復制。③在莖尖中存在高水平內源生長素可以抑制病毒的增殖。④在植物體內存在有一種“病毒鈍化系統”，它在分生組織中的活性最高，因而使分生組織不受侵染。因此可進行莖尖培養無病毒苗。

不過和其他器官的培養一樣，在進行莖尖培養時，首要是獲得表面不帶病原菌的外植體。一般來說，莖尖分生組織由于有彼此重疊的葉原基的嚴密保護，只要仔細解剖，無須表面消毒就可以得到無菌的外植體。而且相對根尖來說莖尖更容易大量持續取得，對植株的損傷較小，所以常用莖尖培養。