植物細(xì)胞的全能性
植物細(xì)胞的全能性是指植物體的每個(gè)具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞,都具有該植物的全部遺傳信息和發(fā)育成完整植株的潛在能力.植物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì),具有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因.植物細(xì)胞潛在全能性的原因是基因表達(dá)的選擇性.
植物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性.從一個(gè)受精卵產(chǎn)生具有完整形態(tài)和結(jié)構(gòu)機(jī)能的植株,這是全能性,是該受精卵具有該物種全部遺傳信息的表現(xiàn).同樣,植物的體細(xì)胞,也是從合子的有絲分裂產(chǎn)生的,也具全能性,具備著遺傳信息的傳遞、轉(zhuǎn)錄和翻譯的能力.但在一個(gè)完整的植株上某部分的體細(xì)胞只表現(xiàn)一定的形態(tài),承受一定功能,這是由于它們受到自身遺傳物質(zhì)的影響以及具體器官或組織所在環(huán)境的束縛,致使植株中不同部位的細(xì)胞僅表現(xiàn)出一定形態(tài)和功能.但其遺傳潛力并沒有喪失.一旦脫離原來所在的器官或組織,成為離體狀態(tài)時(shí),在一定的營養(yǎng)、激素和外界條件的作用下,就可能表現(xiàn)出全能性,而生長發(fā)育成完整的植株.因此,每一個(gè)新形成的細(xì)胞都具有廣闊的發(fā)育前景,它們能向不同的方向分化、發(fā)育,這取決于它們周圍的物理、化學(xué)因素和空間的影響.在分化和發(fā)育過程中,一些基因“開啟”,一些基因“關(guān)閉”,因此成熟細(xì)胞的性質(zhì)取決于活化的基因組合.一個(gè)細(xì)胞一旦沿某一條特定的途徑分化發(fā)育后,它一般不再回復(fù)到未分化的狀態(tài),但在組織培養(yǎng)和某些特定的環(huán)境條件下,可能發(fā)生脫分化和再分化.
離體條件下,由于擺脫原來供體（組織、器官或完整植株）的束縛,離體細(xì)胞（組織、器官）生命特征屬性的表現(xiàn)過程和形式都將發(fā)生變化.如在新陳代謝方面,離體細(xì)胞主要依靠培養(yǎng)基提供碳源,沒有或很少進(jìn)行光合作用；在調(diào)控能力方面,培養(yǎng)物從自養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)楫愷B(yǎng)；在生長發(fā)育與繁殖方面,離體細(xì)胞（組織、器官）可以改變原來的生長發(fā)育方向或進(jìn)程,如離體細(xì)胞的胚胎的發(fā)生、細(xì)胞脫分化等；在遺傳變異與進(jìn)化方面,離體培養(yǎng)可大大增加培養(yǎng)物的變異性,或使某些變異在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增,改變其數(shù)量等.
生物有機(jī)體總是處在嚴(yán)格有序的動(dòng)態(tài)平衡中,任何內(nèi)環(huán)境的改變必然使舊的平衡打破而達(dá)到新的平衡.當(dāng)細(xì)胞或組織器官從供體中被分離出來后,就切斷了其與植株整體的聯(lián)系,擺脫了完整植物對它的控制,也破壞了生命大系統(tǒng)中固有的平衡關(guān)系.使得作為生命活動(dòng)的基本單元——細(xì)胞,在一定條件下仍將按原來的平衡關(guān)系進(jìn)行生命活動(dòng),表現(xiàn)細(xì)胞的全能性.進(jìn)行離體培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件應(yīng)使離體植物材料處于像原來整體狀態(tài)下所處的平衡關(guān)系中,更重要的是需滿足離體培養(yǎng)材料向其他方向發(fā)育所需的各種平衡關(guān)系,以達(dá)到培養(yǎng)目的.