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愈伤 编辑
愈伤(callus)是指植物体的局部受到创伤刺激后,在适宜环境条件下,在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。愈伤的形成可减少水分蒸腾、氧化变质,还可阻止病菌侵入,从而恢复被破坏的表面保护结构。
中文名:愈伤
外文名:callus
愈合组织包括受伤细胞表面栓质化或木质化,以及皮下的细胞分裂形成伤周皮组织。愈伤的形成可减少水分蒸腾、氧化变质,还可阻止病菌侵入,从而恢复被破坏的表面保护结构。农产品在采收后的各项处理中会受到多种伤害,这时受伤部分及附近细胞处于非正常状态,而引起种种异常反应,愈伤组织的形成可使产品恢复正常的生理功能,对储藏很有好处。完整的愈伤应该具备栓质化和形成伤周皮两个过程,两者的完整性和形成速度受环境条件的影响很大,在储藏前应该创造最适宜的愈伤条件,以促使尽快形成完整的愈合组织。花卉产品表面受伤部分,在适宜环境条件下,自然形成愈合组织的生物学过程。 指植株表面受伤部分在适宜环境条件下自然形成愈合组织的生物学过程。
愈合组织包括受伤细胞表面栓质化或木质化,以及皮下的细胞分裂形成伤周皮组织。愈伤的形成可减少水分蒸腾、氧化变质,还可阻止病菌侵入,从而恢复被破坏的表面保护结构。农产品在采收后的各项处理中会受到多种伤害,这时受伤部分及附近细胞处于非正常状态,而引起种种异常反应,愈伤组织的形成可使产品恢复正常的生理功能,对储藏很有好处。完整的愈伤应该具备栓质化和形成伤周皮两个过程,两者的完整性和形成速度受环境条件的影响很大,在储藏前应该创造最适宜的愈伤条件,以促使尽快形成完整的愈合组织。
愈伤组织类型及特征
1.结构致密型:表面光滑有光泽,结构致密,多为淡黄色或白色,易于再生芽
2.结构松散型:多为白色,可以用于悬浮系建立
胚性发育(embryonal development) 幼胚接种到培养基上以后,仍然按照在活体内的发育方式发育,最后形成成熟胚(有时甚至可能类似种子),然后再按种子萌发途径出苗形成完整植株,这种途径发育的幼胚一般一个幼胚将来就是一个植株。
愈伤组织(callus) 在许多情况下,幼胚在离体培养中首先发生细胞增殖,形成愈伤组织.一般来讲由胚形成的愈伤组织大多为胚性愈伤组织,这种胚性愈伤组织很容易分化形成植株。
各种植物细胞在植物体内都处于分化状态。要使植物细胞从分化状态过渡到有繁殖能力的分生状态,其细胞结构必须发生深刻的变化,否则无法完成这个过渡。这种在植物体上已分化的细胞和组织,在培养条件下逐渐恢复到分生状态的过程,叫作脱分化。已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体,再分化出根和芽,形成完整植株,这一过程叫作再分化。组织培养的过程,就是植物细胞的脱分化和再分化的过程,而这一过程又是在细胞全能性的基础上进行的,是细胞全能性发挥作用的结果。花卉产品表面受伤部分,在适宜环境条件下,自然形成愈合组织的生物学过程 。
外植体处理
首先选取饱满、干净、无病虫害侵染的成熟种子在超净工作台上用 ddH2O 清洗,随后以 75%的酒精浸泡 5min。再用 0.1%的 HgCl2浸泡 10min,然后用 ddH2O 清洗 3~5 次,最后以 ddH2O 在 26℃下浸泡 48 小时。
全胚的切取
将浸泡好的玉米种子放置于高压灭菌的大培养皿中,镊子夹住种子,用无菌解剖刀削离出全胚,并用无菌镊将其接于诱导培养基上盾片朝下进行诱导培养。
胚根、胚轴的切取
在超净工作台上将浸泡好的玉米种子沿胚轴纵切为二,用无菌解剖刀从胚中挑出培根、胚轴,胚芽用无菌镊将其接于诱导培养基上诱导培养。
外植体培养
将已接于不同培养基的外植体置于温度为 25±1℃的人工气候培养箱中黑暗培养,三周左右统计愈伤组织、出芽数及出根情况。
愈伤组织继代及分化培养
将初代愈伤组织每隔 10d 转移到新鲜的继代培养基继代培养 2~3 次后,挑选出胚性愈伤组织并及时转接于分化培养基并在温度为 28±1℃,弱光照(白色荧光灯提供)人工气候箱进行分化培养 。
成分 种类 | MS盐 | 蔗糖 | 植物凝胶 | 潮霉素 | 抗菌素 特美汀 | |
MS基本培养基(T0) | 2.22 g | 15 g | 3 g | _ | _ | _ |
预(共)培养培养基(T1) | 4.43 g | 30 g | 3 g | _ | _ | 6-BA 1 mg/L IAA 0.1 mg/L |
分化选择培养基(T21) | 4.43 g | 30 g | 3 g | 75 mg/L | 200 mg/L | ZT 1 mg/L IAA 0.1 mg/L |
芽伸长选择培养基(T22) | 4.43 g | 30 g | 3 g | 75 mg/L | 200 mg/L | ZT 0.5 mg/L GA 1 mg/L |
生根培养基(Tr) | 2.22 g | 30 g | 3 g | 37.5 mg/L | 150 mg/L | IBA 2 mg/L |
无菌番茄苗的播种与获取
超净工作台进行紫外杀菌20-30 min后,在酒精灯上对将要使用的镊子及镊子架进行高温灼烧杀菌,之后取300颗Micro-Tom番茄种子装入已灭菌的50 mL离心管,用75%的乙醇进行表面消毒5 min,消毒期间需不停的震荡。倒掉乙醇,用无菌水清洗1min后,再用10%的次氯酸钠(现配现用)消毒8 min。倒掉次氯酸钠,用无菌水清洗4-6次,每次不少于1 min。用之前灼烧过的镊子(已冷却到常温),将种子均匀播种到含有MS基本培养基(T0)的培养瓶中,种子间距离以1 cm为佳(每瓶大概播种30粒)。将组培瓶置于27℃,暗培养4-5天左右,待长出1-2 cm的白色芽时,将其移到光下(光照强度2000LX,16 h/d)25℃培养3-4天左右,待茎长到5-6 cm,子叶完全伸展,真叶似见未见时可用做后续实验。
外植体预培养
超净工作台紫外杀菌后,将灭过菌的滤纸放入含有预(共)培养培养基(T1)的平皿中。取灭过菌的玻璃平皿,倒入无菌水,将无菌番茄苗(子叶完全伸展,真叶似见未见)从组培瓶中取出,靠在装有无菌水的平皿上。将无菌番茄苗的根和子叶叶尖剪除,子叶剪成1cm左右的小方形,去除生长点,分散的摆放在滤纸上。将培养皿用封口膜封住,放在暗箱内,25℃预培养2天。
农杆菌活化
用接种针沾取少许保藏于-80℃冰箱的真核表达载体农杆菌液,在含利福平(50 mg/mL)、壮观霉素(100 mg/L)的LB固体培养基上划线接种,将平板倒置在28C的恒温培养箱中,培养至长出菌落。挑取长势较好的农杆菌单菌落接种2-5 mL含利福平(50 mg/mL)、壮观霉素(100 mg/L)的LB液体培养基中,28℃,200 rpm小摇过夜。按1:10的比例转接至20 mL含有相同抗生素的LB培养基中扩大培养至OD600为0.5-0.65000 rpm常温离心10 min,收集菌体后用无菌水重悬,使菌液OD600在0.1-0.2之间。
农杆菌侵染外植体
超净工作台紫外杀菌后,将暗处预培养两天的外植体从滤纸上取下,收集到已灭菌的玻璃皿内。将无菌水重悬的OD600在0.1-0.2的菌液,倒入到含有外植体的皿内,侵染5 min,期间保持平皿的匀速震荡。倒掉菌液后,用无菌水清洗4-6次,每次不少于1min。将外植体重新放回到预(共)培养培养基(T1)的滤纸上。将培养皿用封口膜封住,放在暗箱内,25℃共培养2天。
外植体的抗性筛选
超净工作台紫外杀菌后,将暗处共培养两天的外植体,从预(共)培养培养基(T1)的滤纸上取下,移到分化选择培养基(T21)上。将培养皿用封口膜封住,将其移到光下(光照强度2000LX,16 h/d)25℃培养。培养一周后,应及时将外植体跟换到新的分化选择培养基(T21)上,避免营养缺乏,防止褐变现象。
外植体的伸长培养
分化选择培养基(T21)上的外植体由愈伤组织分化出芽时,将其从分化选择培养基(T21)上移到芽伸长选择培养基(T22)的组培瓶内,促进分化芽的伸长生长。由于培养基营养成分的消耗和抗生素效价的降低,芽伸长选择培养基(T22)需要每两周更换一次。
外植体的生根培养
当芽伸长选择培养基(T22)上的芽生长到3-4 cm时,需要将芽转移到生根培养基(Tr)中。在转移时,芽必须分化出生长点,且将未分化出生长点的不定芽剪除,以减少叶片的蒸腾拉力,促进番茄芽根的分化与生长。一般情况下,3-4周可见幼根的出现,幼根生长2-3周左右即可。
转基因番茄苗的炼苗
当转基因番茄苗的根系发育良好时,番茄植株长到10-15 cm左右时,即可将组培瓶的盖子逐渐拧松,过3天后将其完全打开,并加入0.5-1 cm蒸馏水在光下(光照强度2000LX,16h/d)25C炼苗2 d。
转基因番茄苗的移栽
移栽前,要先将培养土(蛭石:营养土=1:3)分装到花盆中,从花盆底部加水,使培养土完全湿透。炼苗后,将苗取出,洗去根部培养基残渣,将幼苗移栽至浇足水的培养土花盆中,其上罩上塑料薄膜,移至温室培养。期间要不断往托盘中加水,减少蒸腾拉力 。