细胞薄层培养

离体形态发生是组织培养、细胞融合、遗传转化、无性系变异与突变体筛选等技术的基础。在研究植物离体形态建成的方法中，细胞和原生质体培养技术已受到重视。但这一实验系统中单细胞分化的最普遍的途径是胚胎建成，而直接的器官建成（如根、芽、花等）还比较少见。最常用的是体积较大的外植体，如器官切块进行培养，取材方便，成功率高。但由于大的器官块含有不同类型的组织，其细胞间、组织间的相互作用对形态建成有很大影响。细胞薄层培养中外植体取材方法的改进，使它既能表现所有的发育潜能，又使内部组织较为简单，具有广泛的应用价值。

细胞薄层培养（thin cell layer culture，TCL culture），最初是指从外植体表皮部位撕下一块长5 mm、宽1 mm、厚3～6层细胞（包括表皮、亚表皮及皮层细胞）的薄片置于适宜培养基上进行的固体或液体培养。现将外植体横切成厚约1 mm的薄片（transverse TCL，tTCL）的培养，也称为薄层培养。细胞薄层培养的外植体来源及培养流程如图2.8所示。此方法最早是Tran和Drira于1970年以隆克舟萼苣苔的叶表皮组织为外植体，获得根和芽的分化，成功建立了植物细胞薄层培养技术体系。之后，他们又继续研究，并发展了tTCL系统。张丕方等（1989）改进了TCL系统的培养观察方法，可对植物形态发生过程作活体连续观察。Madsen等（1998）建立了以茎节切片为外植体的n TCL（nodal TCL）再生系统。

图2.8　细胞薄层培养流程（Teixeira da Silva J A，2003）

由于TCL外植体细胞数目少且含内源营养物质和生长物质较少，对外界因素调节反应敏感，易于研究形态建成过程。在不同种类和浓度外源激素作用下形态发生途径多样，同时采用这一系统还可以有目的地安排器官分化的顺序，明确分化的器官基本上来源于相同的细胞层，而且这个细胞层内的每个细胞几乎都参与了作用，在大外植体和愈伤组织系统中则只有少数细胞发挥作用，因此此种体系是一个可以控制的良好实验体系，此项技术已成为研究植物激素诱导和调节形态发生的有效手段。