茶樹組織培養(yǎng)的生理基礎(chǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,茶樹繁殖方法并不限于種子或營養(yǎng)體,而且可用組織、細(xì)胞甚至原生質(zhì)體進(jìn)行培養(yǎng)成株。這是由于植物細(xì)胞具有全能性,即細(xì)胞攜帶著一套完整的基因組,在合適的培養(yǎng)條件下,具有產(chǎn)生完整植株的能力。這是體細(xì)胞在其生命周期中的基本特性。
具有全能性的細(xì)胞大體可分為三類:
1、受精卵(即合于)
配子在減數(shù)分裂過程中經(jīng)過聯(lián)合和交換而發(fā)生分離,經(jīng)過授精后形成合子,它們有巨大的發(fā)育潛力,可進(jìn)一步發(fā)育成種子。這種材料的特點(diǎn)是在遺傳上經(jīng)過減數(shù)分裂交換和染色體隨機(jī)分離,再經(jīng)配子融合形成合子這樣的兩次基因重新組合。如果兩個(gè)親本是人工選定的優(yōu)良組合,合子或幼胚離體培養(yǎng)經(jīng)分化后的再生植株中,可能分離出多種優(yōu)良類型作為育種的原始材料。
2、發(fā)育中的分生組織細(xì)胞(包括幼嫩器官的細(xì)胞)
在發(fā)育的植株中,分生組織的細(xì)胞全能性保持得最好,如根、嫩莖、幼葉、花等許多器官中的細(xì)胞也均具有全能性。這些材料通過培養(yǎng),可以獲得與供體極為類似的大量茶樹植株。
3、雌雄配子及單倍體細(xì)胞
它們?cè)诨蚪M中成對(duì)的等位基因只剩下一份,因此其主要特點(diǎn)是基因表達(dá)充分。在此情況下顯性的和隱性的基因均可充分顯現(xiàn),這對(duì)育種過程中的選擇和淘汰是十分有利的,由它們形成的細(xì)胞無性系也是基因工程中理想的受體材料。
目前在茶樹上已能利用葉子、子葉、嫩莖(帶腋芽)、成熟胚、未成熟胚、子葉柄、花藥等作為外植體,通過培養(yǎng),誘導(dǎo)出完整植株??梢灶A(yù)料,細(xì)胞全能性的進(jìn)一步開發(fā)和利用,可望創(chuàng)造出更多的茶樹新品種,并為營養(yǎng)繁殖開拓更廣闊的途徑。