植物为什么能够脱分化(脱分化为什么要无菌)
已分化的细胞经过诱导后失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。
脱分化与再分化是植物组织培养的重要过程。
简介
已分化的细胞,当受到创伤或进行离体培养(也受到创伤)时,已停止分裂的细胞又重新恢复分裂,细胞改变原有的分化状态,失去原有结构和功能,成为具有未分化特性的细胞的过程称脱分化,又称去分化。
在动物中,脱分化的细胞具有胚胎间质细胞的功能。
在植物中,一些分化的细胞经过细胞分裂素的诱导,可以脱分化为具有分生能力的薄壁细胞,进而形成植物的愈伤组织(callus)。愈伤组织在一定的培养条件下,又再分化出幼根和芽,形成完整的小植株。 整个过程称为植物组织培养。植物组织培养中脱分化阶段需要避光培养。
脱分化的作用是什么?
植物组培中脱分化作用是激发植物体细胞的全能性形成愈伤组织,这样才能使植物组织发育成完整个体
细胞脱分化是怎么做到的?在动物细胞中目前是不能做到脱分化的。
植物的脱分化是可以做到的,主要表现在愈伤组织的生成。这可能与外植体激素水平的变化有关,从而导致分裂出的细胞表现为薄壁的分生组织的性质。植物细胞可长期分裂增值可能是由于其端粒酶活性较高的缘故。端粒酶可修复每次细胞分裂造成的染色体端粒缩短。
植物细胞一般认为可无限分裂。
木质部大部分细胞不能分裂,因为导管和木纤维已经失去细胞核。而筛管细胞,即韧皮部可以脱分化成为愈伤组织,从而无限分裂。在植物体内,由于激素等的作用导致了细胞的定向分化,但在体外组培环境中可以进行诱导。这个是和动物细胞最大的不同。
而且我想说,细胞的不分裂也不是一定和端粒的缩短有关。外界环境的变化可以诱导细胞的程序性死亡,也可导致细胞停止进入细胞周期而走向凋亡。
脱分化一般认为是激素,尤其是生长素和细胞分裂素对细胞的影响。至于内部信号通路和信号转导途径,还需要研究。但目前国际上认为蛋白磷酸激酶活性改变引起的对基因转录的调控变化是引起植物细胞脱分化的直接原因。
植物组培为什么要脱分化当细胞脱分化形成愈伤组织后,经过一段时期的分裂,细胞群体变成不是一种细胞类型的均一群,又会产生分化,形成分生细胞或分生细胞团,由此再生成植株有两条途径:一是形成体细胞胚,通过体细胞胚形成再生植株;二是走器官发生的途径再生植株,分生细胞在一定的诱导条件下重建芽的分生组织,分化出芽后再生根,成为完整的植株。
为什么植物细胞离体后可以脱分化形成愈伤组织?外植体中的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织,在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。在单倍体育种中,也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。