影响愈伤组织细胞分化的因素

        在离体条件下，外植体经细胞脱分化等一系列过程改变了它们原有的特性而形成了愈伤组织。一经离体培养，织和细胞潜在发育能力往往可以在某种程度上得到表达。伴随着反复的细胞分裂，新的分化又可开始进行。在植物组织和细胞培养中，至今已观察到的细胞类型大体有：薄壁细胞，分生细胞，管胞，色素细胞，石细胞，纤维细胞，毛状细胞及细胞丝状体等等。其中以维管组织(特别是木质部)的分化最为常见。关于愈伤组织中分化的研究工作，最初乃内卡马斯(Cam M s，19d 9)开始的，他嫁接了一些小芽于苣荬菜的愈伤组织团的表面，此愈伤组织团仅由薄壁细胞组成。培养一个时期以后，发现在愈伤组织中已成功的诱使了维管组织的形成，并且它们还与芽是相连的。韦特莫尔及其同事(Wetmore，R．H和Sorokin,S．，1955，1963)进一步用丁香为材科研究l了芽对愈伤组织的影响(图3—5A)。他们发现，当芽嫁接于开始生长的愈伤组织上时，在芽基部的周围发生了零星分布的分裂细胞团，稍后由它们又进一步分化成维管组织。而在远离芽的愈伤组织的深处，这种细胞团却分化成瘤状的结构，瘤内具有向心分布的木质部，韧皮部在离心的一侧。以后，在维管瘤内还常有形成层出现。当杰夫斯等(Jeff s，R．A．和N orthcote，D．H．，l 967)在菜豆愈伤组织试验中，用插入含有蔗糖和萘乙酸的洋菜楔形物来代替时，也得到类似的结果(图3—5B）。显然，激素对愈伤组织内维管组织的分化发挥了重要的作用。芽之所以能诱导维管组织得分化这与芽在少长时合成了某些植物激素有关。

    糖类物质在维管组织分化中也有重要作用。在丁香的组织培养中，当生长素浓度不改变而变化蔗糖浓度，在蔗糖浓度 为1．5—2．5％的范围时，愈伤组织内仅形成木质部；超过4％时则几乎完全为韧皮部；在2．5—3．5％时，既形成木质部也形成韧皮部。在其他植物材料上的试验也得到了类似的结果。

    通过不断地工作，已了解到其他植物激素(如细胞分裂素，赤霉素等)或它们的配合使用，对维管组织成其组成分子的分化也有明显影响。在烟草愈伤组织的培养中，伯格曼(Degsm ann，L．，1964)观察到激动素可以增加愈伤组织中管胞形成的比例，在合适的浓度下，几乎可使管胞的数目增加100倍。激动素对木质部及其组成分子的诱导作用， 据认为这是激动素通过改变糖的代谢途径，从而促进了木质素前身的合成而起作用的。光的影响也很有趣。在不同胡萝卜品种的组织培养研究中，有的品种在加有生长素的培养基上进行暗培养肘，无维管组织形成，如果在光下培养时则可分化出导管分子。组织培养中有关筛管分子形成的报导相对较少。虽然，提高蔗糖浓度有利于韧皮部的形成，但至今对其分化条件及分化过程的变化远不如对木质部及管胞所了解的那样清楚。

      至于在愈伤组织中叶绿体的形成，这是一个较为普遍的现象。很多植物的愈伤组织，不管它是不是出叶子诱导来的，在光照下常可变为绿色。如猕猴桃、胡杨、香叶天竺葵、花生、大豆等，它们有的是整块组织变绿，有的是在器官分化前往往局部出现绿色。愈伤组织形成叶绿素所需光强度，因植物种类和培养条件而有不同。烟草某些系统的叶绿素合成，以散射光为佳，而另一些以强光为佳。在猕猴桃茎段培养中，曾试验过培养其中激素类型与叶绿素形成的关系(表3—1)。当MS培养基中不加任何激素时，出猕猴桃茎段所诱导的愈伤组织为绿色，而培养中加有2，4—D时，2，4--D则抑制了叶绿素的形成，使愈伤组织成为黄白色。赖纳特等(Reinert，J．等，1966)曾用还阳参叶得到了绿色的二倍体愈伤组织，在含有椰子汁，2，4—D和激动素的怀特(white)培养基上继代培养一年多，仍保持高含量的叶绿素。但至今仍不能完全控制使含叶绿体的薄壁细胞在离体培养条件下正常繁殖。

表3—1  不同激素对硬毛猕猴桃茎段愈伤组织诱导的影响

    植物组织中，花青素的合成及其在液泡中的积累并不常见。随着细胞的分化，在某些具特殊代谢类型的植物中，可形成生物硷、脂类及甙类等化合物。