植物组织培养技术中若干问题的探讨

■刘香

陕西宝鸡中学

植物组织培养技术是植物细胞工程的基础，其原理是植物细胞的全能性。在人教版高中生物教材中必修1、选修1和选修3中均有所涉及，是高考重点考察的内容之一。由于选修1与选修3教材中对胚状体产生的途径描述并不一致，导致师生产生了疑惑，现将有关植物组织培养内容中一些普遍性问题整理出来，并简要分析，以期消除疑问，帮助师生更准确地理解相关内容。

再生植株产生途径有哪些?

在组织培养中，可通过器官发生和胚状体两条途径产生再生植株。其中通过器官发生途径产生再生植株的基本方式有三种：一是先分化芽，待芽伸长后在其幼茎基部长根，形成完整的小植株，因此芽和根的诱导要分两步完成。二是先分化根，再在根上产生不定芽而形成完整植株。一般来说，培养物若先形成根，则会抑制芽的形成，所以通常都是先诱导芽再诱导生根。另外还有一条途径是在愈伤组织的不同部位分别形成芽和根，然后二者的微管组织相互连接，成为具有统一的轴状结构的小植株，这条途径也较少见。胚状体（包括体细胞胚及花粉胚）发生的方式有两种：一种是从培养中的器官、组织、细胞或原生质体直接分化成胚，中间不经过愈伤组织阶段，如槐树子叶在切口愈伤化的同时于外植体组织内分化产生体细胞胚；第二种方式是外植体先愈伤化，然后由愈伤组织细胞分化成胚，如当槐树子叶外植体表面全部愈伤化后，由愈伤组织表层细胞分化形成体细胞胚。在这两种胚胎发生方式中，从愈伤组织产生胚状体最为常见。胚状体和茎芽比较容易区分：二者形态差异明显，茎芽与原先存在于愈伤组织或外植体中的微管组织连接在一起，与母体很难分离；与此相反，体细胞胚与母体愈伤组织或外植体无维管束相连，因此极易与母体分离，操作时用镊子即可将胚状体从母体上剥离下来。由此可见，选修①与选修③对于胚状体产生的途径的描述均是存在的。

在组织培养中，碳源只能用蔗糖吗？

组织培养中，最常用的碳源是蔗糖，浓度一般是2%～5%。除了用作碳源外，蔗糖在培养基中还起着调节渗透压的重要作用。另外生长素对维管组织分化所起的作用很大程度上取决于糖的存在。已知植物能够利用的碳源有麦芽糖、半乳糖、甘露糖和乳糖。一般来说，以蔗糖做碳源时，离体的双子叶植物的根生长得最好，而以葡萄糖做碳源时，单子叶植物的根生长得最好。

植物脱毒为什么取茎尖材料？能否取根尖?

病毒在植物体内分布是不均匀的。在受侵染的植株中，顶端分生组织一般是无毒的，或者是只携有浓度很低的病毒。分生组织逃避病毒侵染的途径有：①在植物体中，病毒易于通过维官系统移动，而分生组织中尚未形成维管系统。另一个途径是通过胞间连丝，但这条途径病毒移动速度非常缓慢，难以追赶上活跃生长的茎尖。②在旺盛分裂的分生组织中，代谢活动很高，使病毒无法进行复制。③在茎尖中存在高水平内源生长素可以抑制病毒的增殖。④在植物体内存在有一种“病毒钝化系统”，它在分生组织中的活性最高，因而使分生组织不受侵染。因此可进行茎尖培养无病毒苗。

不过和其他器官的培养一样，在进行茎尖培养时，首要是获得表面不带病原菌的外植体。一般来说，茎尖分生组织由于有彼此重叠的叶原基的严密保护，只要仔细解剖，无须表面消毒就可以得到无菌的外植体。而且相对根尖来说茎尖更容易大量持续取得，对植株的损伤较小，所以常用茎尖培养。