植物细胞全能性和再生

1 植物细胞全能性的基本概念

高等植物的器官源于茎端分生组织（shoot apical meristem, SAM）、根端分生组织（root apical meristem, RAM）和侧生分生组织（lateral meristem）。存在于分生组织的干细胞既可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步成为各种不同组织或者器官的细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。

高等植物的再生可分为以下三种：组织修复（tissue repair）；器官从头再生，包括根从头再生（de novo root regeneration）和芽从头再生（de novo shoot regeneration）；体细胞胚再生（somatic embryogenesis）（图1）。组织修复是指组织或器官在损伤或缺失后，可以修复或重新生长出能够替代原来组织器官行使功能的结构。根和芽的从头再生是指受伤或离体的植物组织长出不定根或不定芽的过程。器官从头再生是植物再生的重要方式，与体细胞胚再生不同，植物器官从头再生的过程仅需诱导外植体（explant，即离体组织或器官）形成SAM和RAM，无需经过类似胚胎发育的过程。体细胞胚再生是指已分化的体细胞在一定条件下脱分化或得分生能力，经过类似胚胎发育的过程形成完整植株。