拟南芥是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的模式植物，其原因主要基于这种植物具有以下特点：
（1）形态个体小，高度只有3Ocm左右；
（2）生长周期快，从播种到收获种子一般只需6周左右；
（3）种子多，每株每代可产生数千粒种子；
（4）形态特征简单；
（5）日夏养花网基因组小，只有5对染色体。
虽然这种植物在许多方面"简单"，但它的大多数基因与其他"复杂"的植物基因具有很高的同源性，另外，由于这种植物的全部基因组测序已经完成，因此可以预测，拟南芥在植物学所有领域的研究中将发挥更大的作用。
我们生命科学实验室的12位同学在中科院沈阳应用生态所郝林老师的指导下，以拟南芥生态型Wassilewskija（简称WS）为实验材料进行组织培养，得到了完整的试管苗。与经典的植物组织培养材料胡萝卜相比较，拟南芥离体叶片。茎段等脱分化和再分化所需时间短，条件简单，试管苗以腋芽繁殖方式短时间内可得到大量植株。另外，在试管苗生长过程中，极易诱导花器官的形成，有的植株只有O.5cm高时，就发育成完整的花朵并开放，有些近1OO个丛生苗的植株竟能同时开花。我们还对试管苗的某些器官进行了观察，如气孔、表皮毛、维管束等，不仅增加了课外知识，还培养了探索大自然的兴趣，学习了科学研究方法，同时对拟南齐这种模式植物也有了进一步的认识。一材料与方法
1．实验材料
将拟南芥种子经10%双氧水消毒后接种于MS培养基上，于28度、光照1Oh培养五周，长出无菌苗。在无菌条件下切取叶片和茎段，接种于MS诱导培养基上。于白天28℃（附加光照12h）、夜间2O℃温箱中培养，长出愈伤组织后转移至分化培养基上。
2．培养基
基本培养基为MS，其中诱导培养基附加植物激素IAAO．5－2mg，分化培养基附加6BAO．5-1mg，IAAO．5mg；蔗糖2Og，琼脂1．2%，pH5．8。
3．叶片脱绿
将叶片放到盛有95op乙醇的eP－pendoff管中，用针头在盖上刺一小孔，在7O℃水浴中保温至叶绿素消失（约需2Omin）。如果需要完全去除叶绿素，则应在保温IOmin时更换一次乙醇。二结果与讨论1．愈伤组织的诱导和试管苗的分化在诱导培养基上培养1周，叶段和茎段的切口处开始膨大，两周后愈伤组织生长良好，表面呈粒状，局部变绿。在一些外植体上长出根系，在带芽的茎段上直接长出小苗。将愈伤组织切下转人分化培养基上，五周后就有芽和根分化，两周后小苗生长正常。将完整的试管苗取下转入新培养基上，l周后从苗基部生长出次生苗。在原培养基上生长2～3周后，将试管苗移入土壤可成活。
据报道，胡萝卜是第一个组织培养成功的植物，多年来一直是植物组织培养技术培训和教学的经典材料，但我们的实验表明，拟南芥也是一种组织培养的示范材料，这主要基于以下事实：
（1）易获得无菌苗。种子经表面消毒后接种于培养基上，五周后就可得到足够大且健壮的无菌苗，在无菌条件下切断并接种，几乎不会发生污染。相反，若对外植体进行表面消毒对初学者来说是较困难的，消毒时间长会导致外植体被"杀死"，而时间短又达不到完全消毒，且消毒剂的残留也会影响外植体的生长。另外，由于外植体的表面消毒步骤较多，很容易引起再污染，因此我们认为对初学者来说易于获得无菌苗是十分重要的。
（2）愈伤组织的诱导和试管苗分化周期较短。本实验结果表明，从愈伤组织诱导到完整植株再生只需1个月。
（3）植株分化率高，几乎所有的外植体都能诱导分化出苗。
（4）试管苗的繁殖速度快。将单一的试管苗分割后转入新的培养基上，1周后从其基部长出次生苗，长到一定大小后又产生新的次生苗，这样，2O多天后就可可由一株试管苗产生出100多株。
（5）诱导与分化所需条件简单。诱导培养基中只加IAA，且在一定浓度范围内均有效，分化所需激素也较简单。
2器官的观察
叶片脱绿后，在低倍或高倍显微镜下可直接观察气孔、表皮毛、维管束等的三维结构。与其他高等植物一样，拟南芥的气孔也是由两个大的保卫细胞构成，在细胞内侧（靠气孔一侧）分布有叶绿体。观察到了不同结构的表皮毛，最多是三叉的，也有极少数是双叉或单叉的。观察维管束发现，叶尖端的纸管束最先分化，越是靠近叶基部的纸管束分化水平越低。
气孔是植物的"口"，是植物与外界进行气体和水分交换的主要通道，通过观察气孔的立体结构有助于了解气孔的开闭机理，进而了解植物对气体和水分交换的调节机理。拟南芥的表皮毛是很特殊的，它是由单细胞构成，它的发育与分化相对简单，是研究高等植物细胞分化调控的极好材料，目前已有2O多种影响表皮毛发育的基因被鉴定出来。本实验中观察到的单叉和双叉表皮毛就有可能是基因突变所引起的，因为三叉是拟南芥表皮毛的正常结构。维管束是高等植物的主要组织之一，它的分化程度可以标志细胞的整体分化水平，叶片脱绿后能够很清楚地看到其维管束，因此通过这种方法可以研究植物细胞的分化。
3.开花的诱导
试管苗在分化培养基生长约2O大，大部分植株的顶端形成花器官，几天内花朵开放。解剖观察，花器官发育正常，每朵花苞各含4枚等片、花瓣和雄蕊及1枚雌蕊，涂片可看到发育良好的花粉粒，有的1OO多个丛生苗的植株上几乎都有花器官形成。
在日照10h条件下，拟南芥只进行营养生长，且其莲座叶生长很快，而在12h条件http://www.rixia.cc下培养，其莲座叶不再生长，而是抽苔开花，这说明拟南芥是一种长日照植物。植物开花的决定性因素是日照长短，而与植株的大小没有必然联系，有些植株仅O．5cm高就开花了。拟南芥的花器官诱导所需时间短，开花快，花朵多，因此我们认为它也是高等植物开花诱导实验的好材料。另外，根据报道，拟南芥与矮牵牛的花器官发育调控具有"ABC"理论，即随着花器官基因发生突变，四轮花器官可相互转变，这对研究高等植物花的成因具有十分重要的意义。

播种和发芽

拟南芥可在非无菌条件下，生长在土壤或人工配制的各种培养基中。作为栽植的容器，可根据各自条件置于花盆或格状分离的多穴塑料盘中。常用的混合物有泥炭藓、营养土、蛭石和珍珠岩等，例如珍珠岩∶蛭石：泥炭藓 =1：1：1的混合物，表土：堆肥或腐殖质土：珍珠岩或蛭石 =1：1，1：2或 2：1的混合物。如果用于营养研究则可以蛭石类惰性物质作培养介质，施以配有营养物质的水溶液。栽培拟南芥的介质均要求有良好的排水性，因此一般混合砂子、蛭石等惰性介质，保持良好的排水，防止过湿引起真菌和昆虫幼虫滋生。播种前土壤混合物进行高压灭菌处理 30 min，以杀死可能存在于混合物中的任何害虫。在把土壤混合物置于花盆或其他容器中后，将整个容器置于水或营养液中，靠毛细管作用浸湿介质，然后将处理洗http://www.rixia.cc净来的种子，用尖头烧融后的移液管小心移至土表，均匀播下。如果播种量较大，可用浓度为 0.1g/100mL琼脂或砂子事先均匀混合后播种。种子发芽期间必须保持高湿度，故容器可用塑料膜覆盖，保持一周左右方可揭去。

将播有种子的容器移至低温或相应低温条件下，在 2～4℃下 放置 2～4 d，从而于吸胀条件下破除种子休眠，这对新鲜收获的拟南芥种子尤为必要。对大多数拟南芥品系来说其种子是中度休眠的，收获已久的这类生态型的拟南芥种子可免于低温处理，而有些生态型甚至需长达7 d的低温处理。干种子的低温处理往往是无效的。

拟南芥（Arabidopsis thaliana），又名阿拉伯芥、鼠耳芥、阿拉伯草，是一种原生於欧亚大陆的小型开花植物[1][2][3][4][5]。阿拉伯芥被认为是一种杂草;它是在路边和被扰动土地上被找到的。

阿拉伯芥是一个生命周期相对较短的冬季一年生植物，它是植物生物学和遗传学领域的流行的模式生物。对於一个复杂的多细胞真核生物，阿拉伯芥有一个相对较小的基因组，大约135兆碱基对（Mbp）[6]。阿拉伯芥是第一个基因组被完整测序的植物。它是理解许多植物性状的一种流行的分子生物学工具，包括花的发育和向光性。

在实验室作为模式生物种植的阿拉伯芥

植物学家和生物学家在1900年代初期开始研究阿拉伯芥，1945年前後首次对突变体进行了系统描述[7]。阿拉伯芥现在已经被广泛的用於研究植物科学，包括遗传学，进化，种群遗传学，和植物发育研究中[8][9][10]。尽管阿拉伯芥在农业上并无多少直接的贡献，但有几个优点使其成为研究有花植物的遗传、细胞、分子生物学的一个有用的模式生物。其在农业科学中所扮演的角色正仿佛小鼠和果蝇在人类生物学中的一样。

阿拉伯芥基因组之小有利於基因定位和测序。其基因组大约为12,500万碱基对和5对染色体，在植物中算是小的。在2000年，阿拉伯芥成为第一个基因组被完整测序的植物。[11]在探明至今已发现的25,500个基因的功能上已作出了非常多的工作。[12]

植株之小与生活周期之短同样也是阿拉伯芥的优点。实验室常用的许多品系，从萌芽到种子成熟，大约为六个星期。植株之小方便其在有限的空间内培养，而单个植株能产生几千个种子。此外，其自花传粉的机制也有助於遗传实验。 所有这些都使阿拉伯芥成为遗传研究的模式生物。

最後，利用根瘤农杆菌把DNA转化进阿拉伯芥基因组已是常规操作。而现在利用「花序浸渍法」（floral-dip）进行转化并不涉及组织培养和植株再日夏养花网生。

1873年，亚历山大布朗第一次用文献记录了阿拉伯芥的突变体。然而，直到1943年，阿拉伯芥作为模式生物的潜能才有文献记录。[13] 这个突变体现在称为AGAMOUS，而这个突变的基因也在1990年被克隆分离出来。[14]

数千个阿拉伯芥天然近交种质（accessions）从整个自然和引进的范围内已经被收集[15]。这些种质表现出相当大的遗传和表型变异，可以用来研究这个物种适应不同的环境[15]。

更多资讯：ABC模型

阿拉伯芥已被广泛作为花的发育模型之研究。1991年，Enrico Coen和Elliot Meyerowitz总结了金鱼草及阿拉伯芥中的经典遗传实验结果，提出了被子植物花器官发育的经典ABC模型[16]，成为植物发育生物学领域的一大里程碑式发现。根据这个模型，花器官特徵基因分为三类：A类基因（影响萼片和花瓣），B类基因（影响花瓣和雄蕊），C类基因（影响雄蕊和心皮）。这些基因编码转录因子，在开发过程中结合在其各自的区域中导致组织规格。虽然通过阿拉伯芥花发育的研究，但这种模式一般适用於其他开花植物。

参见：向光性

感光光敏色素A，B，C，D和E介导的红色光为基础的向光性反应。理解这些受体的功能，帮助植物生物学家理解调节光周期，萌发，黄化现象，和避荫的植物信号传导级联。

UVR8蛋白检测UV-B光并排解响应这种DNA损伤的波长。

阿拉伯芥被广泛用於向光性，叶绿体定位，气孔开度和其他受蓝光影响的过程的遗传基础研究[17] 。这些性状响应於由光促进的光接收器感知的蓝光。

理解植物如何抵抗保护世界粮食生产以及农业是非常重要的。已经开发了许多模型系统以更好地理解植物与细菌，真菌，卵菌，病毒和线虫病原体之间的相互作用。阿拉伯芥一直是植物病理学研究的有力工具，也就是植物与致病病原体之间的相互作用。

病原体类型

在「阿拉伯芥」中的例子

细菌    Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris    

真菌    Colletotrichum destructivum, 灰葡萄孢菌, Golovinomyces orontii    

卵菌    Hyaloperonospora arabidopsidis    

病毒    Cauliflower mosaic virus (CaMV), 菸草镶嵌病毒 (TMV)    

线虫    Meloidogyne incognita, Heterodera schachtii    

TAIR和NASC：为不同的遗传和分子生物学信息提供资源，连接到基因表达资料库等。

阿拉伯芥生物资源中心（种子和DNA库）- ABRC

诺丁汉阿拉伯芥库存中心（种子和DNA库）- NASC