全 文 ：1 991年
第 4 期
河南师范大学学报(自然科学版)
J o u,
n a l o f H七n a n N o r m a l U n i v e r s i ty (N a l u r a l S c ie 摊 c e )
19 9 1
掩 4
离体培养中黄槐叶片细胞脱
分化的细胞学观察
冯 莉 张嘉宝
(生 物 系)
摘要 : 黄槐叶片外植体接种于 M s+2 ,十 D 1 p nIP + N A A 1 p pm +6 一 B A 2 P m 培养
基上 ,外植体的维管薄壁细胞及维管束梢细胞先脱分化启动 ,而后栅栏组织细胞脱分化 ,进而形成
愈伤组织 · 细胞脱分化卑动时胡个明率钟 :~ 是钾脚砂浓 ,梭相对变大 ,核仁明显 ;二是细胞开始积累淀粉 . 细胞脱分化过祖中细鹿分裂方式以无丝分裂为主 ,有续夯裂软少 . 通过观察无丝分哪主要雌河以认为 , “ , 。 丝”
· 文中还对两砷娜辫” 在愈伤组织
形成中的意义进行了讨论 .
关键词 : 黄傀脱分化 ;有丝分魏无丝分裂 ;离体培养二
分类号 : 2Q .4
在植物组织和细胞培养中 ,细胞脱分化关系到培养的成败及生命时钟的逆转伙它在实
践上和理论上的意义也越来越明显 . 因此 ,近年来也引起不少学者的注意并从多方面进行研究和探讨 ,如从细胞脱分化过程中 , 核酸蛋白的代谢及蛋白体的动态 1 .tj, 脱分化启动时的
细胞分裂方式及与倍性的关系。 ,6l 3喀 . 尽管各项研究已为探讨这一课题积累了大量资料 ,
但由于这是一个综合而复杂的间题 , 特别是对脱分化启动的细胞分裂方式及其与倍性形成
等间题 , 仍值得进一步研究和探讨 . 本文就黄槐叶片外植体脱分化启动过程中所观察到的
一些细胞学现象作一报道 ,希望能为此方面间题的研究提供参考二1 材料与方法1 . 1 材 料 黄槐 (C as is a sur at et sn is B一 . .)r 由北京香山植物园提供 .其取材 、 消毒和培养方法均同前文 .ls]
1 .2 方 法 在培养过程中定期取样 ,固定于 F A A 或 N a w as h in 固定液中 ,以常规的石蜡制
片法制片14, 1,铁矾一苏木精染色后 ,固绿复染 ,切片厚度 6一 1仰m . 为观察淀粉的变化情况 ,
部分切片在经高碘酸一锡夫反应份 A s) 21[ 后 , 铁矾一苏木精染色 , 固绿复染 .
观察结果
外植体细胞脱分化形成愈伤组织
文稿收到日期 : 19吕-9 12 刁 7
DOI : 10. 16366 /j . cnki . 1000 -2367. 1991. 04. 015
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叶片外植体接种到诱导培养基上暗培养 4 天 ,从叶片横切观察到叶片在形态和组织细
胞学上同正常未诱导叶片比较无明显变化 (图版 I , 1) . 培养 7 天 ,叶片切口处特别是叶脉切
口处稍膨大 ,组织切片观察表明 :维管束鞘细胞和维管薄壁细胞的细胞质变浓 ,染色加深 ,核
相对变大 ,核仁明显 (图版 1, 2 ,3 ),说明细胞脱分化启动已开始 ,此时 , P A s 反应表明细胞开始
积累淀粉 ,淀粉粒主要分布在核周围 (图版 1, 5) ;栅栏组织细胞观察结果同上 (图版 1, 6) . 培
养 9 , 天栅栏组织细胞反复横向分裂而形成梯状结构 (图版 I ,7) . 培养 14 天 ,细胞分裂已扩
展到整个叶肉组织 ,形成一团团活跃分裂的分生细胞团 (图版 1, 8) . 在外部形态上已形成愈
伤红
1
. 叶片外植体横切 X 10 . 2 . 培养 7天叶片横切 ,示维管束鞘细胞启动 x 10 .
3
. 培养 7 天叶片 ,经主脉横切 ,示维管薄壁细胞启动 x ;10 .0
4
. 愈伤组织内分生细胞团 x 2 0 .0
5
. 积累的淀粉分布在核周围 x 50
` . 姗栏组织细胞启动 ,细胞开始积累淀粉 . x Zo
7
, 栅栏组织细胞横分裂 ,形成的梯状结构 , x 2 0
8
. 叶肉组织内的细胞分裂加快.形成活跃的分生细胞团 . x l o
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1 2外植体细胞脱分化过程中的细胞分裂方式
在上述细胞脱分化形成愈伤组织的过程中 ,细胞分裂方式是一个十分引人注意的间
题 , 本实验观察到 的细胞分裂主要按无丝分裂方式进行沮细胞核的分裂行为非常特别 ,
少数细胞进行有丝分裂 . 愈伤组织内细胞排列秩序极为棍乱 ,细胞大小不等 (图版 1, 4) ,还有
多核和多核仁现象(图版 1 , 1 ) .
1
. 外植体细胞脱分化启动后的胚性细胞 . x 50
2
. 在核区正中出现分裂面 . x so
3
. 细胞质沿分裂面向母细胞的细胞壁延伸, x 50
4
. 新细胞壁在两个子细胞间形成 ,使新形成的两个子细胞紧靠在新形成的细胞壁两边 x 50
5
. 两个子细胞分开 . x , o
6
. 示细胞中的多核现象 x 50
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1
. 核延长为坊睡形 ,核仁大而明显 ,整个核呈 ,眼状 , x 50
2
. 核仁分裂为二 ,核中间出现分裂面 x 50()
3
. 示多核仁现象 ,另外新形成的子细胞的细胞核紧贴细胞璧 . x 绷
4
. 眼状无丝分裂 ,核相互撕裂开乃加
5, 6
.
( 5
.
6) 示有丝分裂的中期和后期 . 洲 50
.2 2
.
1 无丝分裂的细胞学特点
细胞脱分化启动后的胚性细胞 , 细胞核大 ,核仁明显 ,核位于细胞中央 (图版 1 , ;)I 分裂
开始后 ,核仁核膜消失 ,在核区正中形成分裂面 ,子核核仁核膜出现 (图版 1 , ;2) 然后核周围的
细胞质沿分裂面向四周延伸至母细胞壁 ,同时新的细胞壁逐渐在它们之间形成 ,直至与母细
胞壁连接 (图版 1 , 3 ,4) ,这样母细胞就被分为两个子细胞 ,并且子细胞核靠在新形成的细胞壁
两边 . 随着子细胞的进一步发育沐来靠在一起的两个子细胞相互分开 (图版 1 , 5 ) .
.另外 ,在沿主脉纵切的切片中观察到许多 ` 眼状无丝分裂 ’ ,即在核分裂开始时 ,核朝两端
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延伸成纺锤形 ,核仁大而明显茨整个核的轮廓呈典型的 ` 眼状 , (图版 1 , l) 核仁分裂为二 ,核中间出现裂缝 (即分裂面 )( 图版 1 , 2 ) ,随着裂缝的扩大孩一分为二 ,形成两个非常靠近的子核
(图版 n l, 3) ,子核相互撕裂开 (图版班 ,4) 。
以上无丝分裂不同于常见的溢裂和碎裂等无丝分裂类型 ,它是依靠在核中间形成一道
平整裂缝 (即分裂面 )实现核分裂的 ,是植物细胞无丝分裂的一种新类型一劈裂式无丝分裂 .
2
.
2
.
2 有丝分裂的细胞学特点
在外植体细胞脱分化形成愈伤组织的过程中 ,观察到有丝分裂的中期和后期 (图版 1
,5 6)
. 说明了有丝分裂在外植体脱分化的细胞分裂过程中同样是存在的 ,但是数量较少 ,
3 讨 论
根据本实验观察 ,黄槐叶片离体培养过程中 ,细胞脱分化启动后的分裂方式以无丝分裂
为主 ,有丝分裂较少 。 有关现象在花药 .l3[ 习 . 胡萝 卜、 烟草的单细胞培养 .l6 ”哪工作中均先
后作过报道 , N以1 R o n咖 l4[ I在粉兰葵草髓组织培养 , B On n ic l ’ l在红花菜豆胚培养 . ic on in l ’ l
在蚕豆子叶离体培养以及桂银林 f0I 在竹节海棠叶外植体培养中 ,研究的结果也都表明 ,细胞
脱分化的头几次分裂主要是无丝分裂 , 因此 , 目前这些研究表明 ,无丝分裂为细胞脱分化启
动后主要的分裂方式 ,是一种普遍现象 . 这可能由于它的分裂过程简单而迅速 ,且耗能少 ,适
应了细胞迅速增殖形成愈伤组织的需要 。 但由于劈裂式无丝分裂的核分裂速度极快叭常会
产生双核或多核细胞 ,这可能就是愈伤组织中倍性常常比较混乱的原因之一
值得注意的是作者在黄槐器官发生的细胞学观察中 ,发现愈伤组织中形成的芽原基和
根原基细胞排列整齐 ,原生质浓厚 ,细胞较小 ,核大而园 ,同正常植物的根原基和芽原基细胞
相似 ,见不到多核以及 “眼 ” 状核的细胞 ,而此时 (即器官分化之前 )愈伤组织中分生细胞团的
有丝分裂细胞较多 ,可见器官分化与形成是细胞进行有丝分裂的结果 . 又根据绝大多数再
生植株的倍性和遗传性较稳定的事实 ,可以推断 ,黄槐叶片外植体细胞脱分化时 ,少数细胞保
持有丝分裂与器官分化和形成有关系 ,即与再生植株的倍性和遗传性保持稳定有关 .
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卜B A 2 P P m . V a cs ul a r Pa邝 n c h y m a e el s a n d v a s cu l a r hs e a ht ce l s o f l e a f e x P l a n t s e ul ut er e d i n
vi tr o a e it v a t e 份s乌 t hc n P a il s ad e e e l s , F in a l y ca l i a er in d u e de w i ht 扭 a n y m e so P ih l t is su e e e ll s a c t iv a ti o n
an d v i g o r o u s di v iis o n
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e r e a er 伽 0 ch a r a e et ir s t ic s in t h e P r o e e s o f d e d icf r e n t ia it o n 而 it a t io n ,
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Pr o t o P l a s t e o n ce n t r a t e a n d bc co m e d a r k st a in e d ; S tar hc gf a in s 加g in ac cu m u la t i o n in t h e e ls .
A m i to is s o f cl
a v a g e d i v i s i o n i s th e m a i n w a y o f e l d iv is i o n in d ife er
n t ia t io n s at g e o f c e l s
,
w h e er a s
.垃 to s is e a n b e o b邢 vr C d in a fe w e e ls .
T五e e fl 池c t o f t h o t w o w a y s o r c e l d iv i城o n o n e a l lu s fo m a t i o n i s a lso b ir e fl y d i cs u s se d .
K e y w o r ds : C a s i a s u r a t t e n is s B u r m
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.f ;d e d既cr n ti a ti o n ; a m it o s i` m i t o s i s: in v i t r o .