组培得到的十二卷后代和母本一模一样吗?
很多关于组培的讨论,讨论的焦点基本都在于:组培得到的后代,和母本一模一样吗?
有人说,组培苗和母本是一样的,因为遗传物质相同,所以表型也应该是相同的;
也有人认为,组培苗和母本是不一样的,你养几颗组培苗,和母本比一下就知道了(当然你得知道谁是母本)。
下面是我对组培苗的一些看法:
Q1:组培,会得到和母本一模一样的植物吗?
A:组培可以得到大量相似的植物“后代”,但不完全一样。
“任何两颗组培植物之间,都不完全相同;每一颗组培的植物,与母本都不一样。”这么说可能是对的。
这句话是诺贝尔生理学和医学奖获得者Barbara Mcclintock说的(岩鸣大在群里介绍过她),原话是:It may be safe to state that no two of the callus-derived plants are exactly alike, and none is just like the plant that donated the cell or cells for the tissue culture.
Q2:组培后代和母本有哪些不一样?
A:不一样表现在遗传物质(DNA)的变异和表型的差异。
遗传物质发生的变异包括(但不限于):染色体重排、单基因突变(大部分是隐形突变)、DNA甲基化改变。那些看起来和母本极其相似的组培后代,其实已经发生了很多让人难以察觉的改变,比如花粉的活力、叶片的大小等。
就算有一些组培苗的表型和母本完全相同,它们的遗传物质也已经产生了变异。这些变异所关联的表型,会在组培苗的后代中表现出来(参考Genetic instability of plant tissue cultures, 1994)。
Q3:为什么组培过程中会容易发生变异呢?
A:可能的机制是,组培去分化(愈伤组织形成)过程会诱导遗传物质变异。
通俗地讲,当植物的体细胞脱离自然环境、处于陌生的环境(如组培的培养基)时,会感受到压力,遗传物质会重新发生编程(reprogrammed),这种遗传物质的“重新编程”会导致大量表型的变化。
大致把自己的想法写出来了,因为不是植物学、生物学专业的,专业用词有不恰当的地方,请包涵指正。
作者:好友“光阳”