Organogenic Differentiation

在植物組織培養上,所謂的器官發生(分化)為植物組織經由逆分化作用(Redifferentiation)誘導出去分化(Redifferentiation)細胞後,在經由這些去分化細胞分化出器官。誘導去分化作用在於獲得分器官性細胞,並促使此種細胞大量生長,如此即可發育成分生組織逢機分佈的癒合組織,多數的分生組織若給於適當的環境,將會分化成芽體或根。多數經由培養細胞方式所獲得之組織培養苗為利用芽體分化或體胚發生之技術。此即植物體細胞具細胞全能性之證據。

Factors Affecting Shoot-bud Differentiation
Chemical Factors

培養的組織分化成芽體主由培養基內之 Auxin / Cytokinin 比率所影響,培養基內之 Cytokinin 促使芽體分化及發育,而芽體之外表型態(高、矮、胖、細)則由Auxin所控制。若培養基內 Auxin 相對濃度較 Cytokinin 高,則會壓抑芽體分化,高濃度 Auxin 會促進細胞增殖但不進行芽體分化,而高濃度之 Cytokinin 則有利於芽體分化。
增加培養基之磷會使Auxin抑制芽體分化之作用無效,在某一些植物試驗中,增加磷濃度,即使培養基未添加Cytokinin亦促使芽體發生。Casein hydrolysate Tyrosine亦具有促進芽體發生之功用,即使培養基內具有高濃度之 IAA。

Physical Factors 光度在器官發生上扮演很重要之角色,如天葵之癒合組織若持續光照或以高光度照射則會抑制器官發生。高光度照射在洋芋芽體發生上亦具抑制作用。此外,光質亦可能影響器官發生,藍光可促進洋芋芽體發生而紅光則可刺激根之分化。一般而言,將光週期設為15 - 16 小時光照,9 - 8 小時黑暗為理想之芽體分化環境。
溫度亦會影響癒合組織生長及分化,將溫度增加至 33 ℃會使洋芋之癒合組織生長率提高,但若欲使其芽體分化,則培養環境之溫度在18℃為最適合。培養基之物理狀態亦會影響芽體分化,培養基經由 Agar 固化有利於芽體形成,縮有些報告在液態培養下亦具有芽體發生之現象。培殖體之基因型與生理階段為影響分化作用之另一因子。

Anatomy of Shoot-bud Differentiation
在適合非器官生長環境下,癒合組織內之分生組織為逢機及零散分佈,將癒合組織接種於適合器官生長之環境,會誘使 Meristemoids 形成,Meristemoids 為一群類似形成層細胞之聚合體,且可能轉變成微管束組織並誘使中心部位形成管胞(Tracheidal cells),此即癒合組織器官形成(芽體或根)之部位,芽體或根之發生皆屬內生性。