植物离体培荞技术的发展简史

植物离体培养技术发展过程中有许多关键性的突破（见图2.3），这一技术最初源于德国植物生理学家Haberlandt的设想。1902年，Haberlandt在细胞学说的基础上提出了植物细胞全能性理论，即高等植物的器官和组织可不断分割，直至分到单个细胞，并设想离体细胞具有再生形成完整植株的潜力。

图2.3　植物离体培养的里程碑

1928年，荷兰科学家Went切取燕麦胚芽的鞘尖，放在一块3%的琼胶薄片上，1 h后移去胚芽鞘尖，再将琼胶切成小块，结果发现如果将这些琼胶小块放在切去胚芽鞘鞘尖的燕麦胚芽鞘上，这个胚芽鞘的生长情况就与完整的胚芽鞘的生长情况完全一样；相反，如果放置一块未曾放过鞘尖的琼胶小块，切去鞘尖的胚芽鞘就几乎不伸长。于是，他首次分离了在胚芽鞘尖端产生的与生长有关的物质，由于这类物质在胚芽鞘尖端产生后即转移到其他部位发生作用，所以在当时认为应属激素类物质。Went还发明了激素的一种定量试验方法，即燕麦弯曲试验法（弯曲度在一定范围内与生长素含量成正比）。关于激素的现代知识大部分是基于燕麦试验所得的结果。1931年，荷兰科学家Kogl及其同事分离出纯的激素，经鉴定并命名为吲哚乙酸（IAA）。

Gautheret和White于1934年、Nobécourt于1939年分别提出非分化的植物细胞可以无限期地进行培养，如Gautheret以树的形成层和韧皮部作为外植体，获得了愈伤组织；White成功诱导胡萝卜和烟草愈伤组织，这些都为植物细胞培养的发展奠定了基础。1943年White出版了首部植物组织培养技术相关书籍《植物组织培养手册》。

1948年，美国科学家Skoog等在培养烟草髓部组织时发现，腺嘌呤的衍生物对细胞分裂和芽分化有促进作用。1955年Skoog等发现，DNA的降解物促进细胞分裂，后将之命名为激动素（Kinetin，KT）。

1957年，Skoog和Miller提出生长素和激动素的互作决定了植物离体培养的形态建成。他们对烟草的研究表明，离体培养过程中生长素与激动素的比率高，利于根的发生；反之，则利于芽的发生。

美国植物学家Steward于1958年、德国科学家Reinert于1959年分别由培养的胡萝卜细胞诱导形成了胚状体；1965年由Vasil和Hildebrandt用单个分离的细胞培养获得整个植株，从而使植物细胞全能性的理论真正得到了科学的证实。从此，一批又一批植物的组织或器官通过离体培养获得了再生植株。

Morel于1960年在兰花离体繁殖的成功以及Murashige和Skoog于1962年发明的高浓度矿物盐的培养基的广泛应用，助推了植物离体培养技术在植物繁殖和育种方面的应用。直至今天我们已将这一技术广泛应用于植物快繁、植物品种改良及遗传工程等领域。

20世纪60年代，在植物组织培养方面的另外两项成就是花粉小孢子培养和原生质体培养获得成功。Guha和Maheshwari于1964和1966年、Bourgin和Nitsch于1967年先后利用烟草和胡萝卜的小孢子培养获得单倍体植株，并成功地实现了染色体的加倍，使这种同源二倍体植株在5个月内收获到种子。1960年，Cocking等用纯化的纤维素酶和果胶酶处理烟草细胞，获得原生质体，并通过调节渗透压的方法控制原生质体膨胀，使培养获得成功，得到了再生植株。自20世纪60年代开始，植物组织与细胞培养逐渐走向了工厂化和商品化。