植物组织培养相关问题释疑
Q1
脱分化形成愈伤组织是只发生在植物组培过程中吗?
答案是否定的。
教学过程中,教师一般会强调实现脱分化的条件之一是植物要进行离体培养,并给 予一定的外界条件,如激素、营养等。学生会潜意识地认为愈伤组织的形成只发生在植物组培过程中,自然条件下(非组培 过程)不可能出现体细胞脱分化形成愈伤组织的情况。
这种认知是错误的。查阅资料发现,董少鸣以大岩桐健壮植株叶片为材料,将叶炳 基部插入清水中,放在阳光不能直射的室内,定期更换清水,15d左右可在叶柄基部的切口处观察到淡黄色、颗粒状的愈伤组织即发生了脱分化的现象。
脱分化的现象在植物扦插繁殖中比较常见,基部愈伤生根类型是从基部切口处产生大量愈伤组织,再从愈伤组织中分化出不定根。
教师在授课时,要注意措辞的严谨性及表达的合理性,否则非常容易让学生产生错觉,造成知识传授过程中的错误理解。
Q2
植物组培过程中,愈伤组织形成一定需要避光吗?
答案是否定的,请看一些真实的实验数据
杨国锋等人以苜蓿为材料,将外植体分别置于光暗交替(13h/d光照、光照强度3000lx)和黑暗条件下培养,16d后统计愈伤组织诱导率和褐化率。结果显示,在光暗交替和黑暗条件下,愈伤组织诱导率 均能达到100%,但是褐化率在光暗交替条件下高于黑暗条件。也就是说苜蓿更适合黑暗条件下培养。
文涛等人以虎杖为外植体,分别于暗光(0lx)、弱光(1340~1560lx)、强光(3110~3310lx)下培养14d。结果显示暗光培养的愈伤组织诱导率达到100%,弱光和强光下的愈伤组织诱导率分别是97.56%和92.62%,可见暗光更有利于虎杖愈伤组织的形成。但是强光条件下的愈伤组织的生物量最高,弱光次之,暗光培养最低。本研究同时发现弱光培养的愈伤组织生长迅速,质地外松内实,不易褐化衰老,更适于转接和增殖。
曹孜义教授指出有的材料适合暗培养,有 的材料则适合光培养,总体而言,暗光更有利于愈伤组织的诱导形成。
教师可以适当查阅资料,以真实的实验数据为情境载体,引导学生阅读分析,归纳总结光照强度对愈伤组织诱导的影响的相关内容。
Q3
激素比例与脱分化和再分化的关系?
即使同种生物的不同品种的相同部位作为外植体,诱导愈伤组织的最适宜的激素种类和比例也有所区别;而用同一品种的不同部位作为外植体,诱导愈伤组织的激素也有所差别。这可能是由于不同品种或者不同外植体内源性激素水平存在差异导致的,植物生长调节剂在培养基中的用量要考虑内源激素的含量。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”。
教材中提到的以生长素与细胞分裂素比值为1作为诱导的“分水岭”,则可能是内源激素与外源激素的加和。
植物组织培养中的激素调控是个相当复杂的问题,在植物的生长发育和适应环境变化的过程中,激素的含量不断发生变化,各种植物内源性激素水平的差异加大了植物组培成功的难 度。教师在授课时,可以适当地传递相关信息,让学生感受生命的神奇和复杂,提升对自然的敬畏及生命的尊重。
参考文献
参考文献:周芳. 植物组织培养相关问题释疑 [J]. 教学考试, 2022, (24): 31-32.
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