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2018年1月22日 星期一

丁酉(鸡)年十二月初六

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  植物体因受伤或生理上分离而失掉组织或器官后,恢复或复制失去部分的现象。再生现象广泛存于植物中。
  种子植物器官的再生 从柳树上取下一段枝条,将其下端插入潮湿的沙土或水中,经过一段时间,就会从上下切割表面长出芽和不定根。
  将秋海棠属或景天科某些种类的叶子从母体分离下来,放在潮湿环境下,容易产生不定根与不定芽。在落地生根叶子边缘的凹陷处,常残存有分生组织团,随着叶片的增大,分生组织继续分裂和分化,每个分生组织均可发育成一个小植株,有人把这过程称为生殖性再生。各种植物离体叶子的再生能力差别较大。哈格曼对1204种植物所做试验表明,501种植物离体叶只长根,不长芽;25种仅长枝条不生根;289种既能生根又可长枝条;其余389种两者都不长。有人把插叶时只生根,不长枝条的现象,称为“不完全再生”。
  扦插带有叶柄的香叶天竺葵叶子,其不定根与不定芽均由叶柄切口处的愈伤组织产生。不定芽的产生通常有内生的(即在愈伤组织内部发生),和外生的(在愈伤组织近表面处发生)两种方式。
  许多草本植物的根很少或没有再生能力,但某些多年生田间杂草,如田旋花和刺儿菜等的根被机械切割成碎段后,每个碎段就是一个繁殖体,可产生不定根与不定芽。因此这些杂草极难根除。
  植物组织与细胞的再生 植物的组织,甚至单个细胞都具有再生能力。在植物组织中,尤以分生组织的再生能力更为明显。
  从薄荷、马铃薯、兰花的茎端切下生长点,接种在合适的培养基上,均能再生出完整植株。如果用手术的方法,将茎端分生组织劈切成两半,或分切成几块,则每一部分仍可重建成一个完整的苗端,最后各自发育成一个枝条。如果把洋紫苏茎切一楔形缺口,以切断上下维管束的联系,此后在维管束之间的皮层薄壁组织细胞或髓细胞会再分化出木质部分子和韧皮部分子,使中断的维管束重新连接起来。
  植物再生中,最引人注目的是单个营养细胞的再生。1955年 F.C.斯图尔德从胡萝卜根的韧皮部中分离细胞,然后培养在液体培养基中,这些细胞开始伸长和分裂,产生出不规则的细胞团,其中一部分获得极性,并发育成类似胚的胚状体。再将它们由液体培养基转移到固体培养基上,即发育成幼小的植物体。经移栽到花盆内生长和发育一段时间后,还能开花结实。
  施用植物激素或生长调节物质会加速插枝的生根或离体培养组织的分化。激素的种类、相对和绝对浓度能影响根和芽再生的先后,提示体内激素平衡与再生过程关系密切。
  孢子植物的再生 孢子植物中,从单细胞的藻类到多细胞的苔藓植物和蕨类植物,都有再生能力。如伞藻,为一种分化过程相当高的单细胞绿藻,每个藻体的基部具假根,顶端为一圆形的帽状体,中间由柄相连,细胞核通常位于假根中。当切除帽状体及一部分藻柄后,又再生出一个新的帽状体。如果将一部分具核的假根切除,帽状体仍然可以再生(见细胞分化)。
  各种真菌也有广泛的再生能力,如香菇等,当子实体的某些部分被破坏或分离后,一般仍能重建成正常的子实体。
  苔藓植物中,苔纲的再生能力最为明显。它们的离体假根、叶片、蒴柄和孢蒴等均能再生出新的原丝体或芽胞,最后发育成完整植株。
  生物学意义 1902年,德国植物学家G.哈贝兰特最早提出了分离的植物细胞,如培养在合适的营养条件下,就会像合子(受精卵)一样发育成完整的植株,植物细胞的这种能力称为全能性。斯提瓦将单细胞培养成整株植物的实验给予这种看法以有力的支持。植物在遭受冻害、火灾、病虫侵害、草食性动物取食等情况下失去或死去一部分后,能再生失掉的部分,这对植物的生存和繁衍具有重要意义。
  应用 自古以来,人们就在农业、林业、果树和花卉园艺上,利用植物的再生能力,用插条、插叶、插根和单芽扦插等方法,扩大和加速植物繁殖,同时保持繁殖体原有的优良品质。近年来,人们应用手术方法,将分离的植物组织或器官,在无菌的培养基上培养,以获得完整植株,例如茎尖的离体培养,在获得无病毒植株(如马铃薯),以及扩大繁殖体(如兰花)等方面,都取到了显著成效。
  参考书目
 V.A.Greulach,Plant Function and Structure,Macmil(lan Publishing Co.,New York,1973.

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更新时间 : 2009-05-27

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