植物胚胎培养及离体授粉

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1、第六章植物胚胎培养及离体授粉2006-4-17植物胚胎培养（EmbryoCulture）概念:指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植物的技术。包括胚培养（成熟胚培养、幼胚培养）、胚珠培养、子房培养、胚乳培养、试管受精等类型。1904年Hanning最早成功培养萝卜和辣根的胚。第一节植物胚培养一、胚培养的类型：分为成熟胚培养和幼胚培养两种。1、成熟胚培养成熟胚为子叶期以后的胚，其在简单的培养基上即可萌发生长。对营养条件要求不严格。主要用来繁殖不易萌发植物，或研究胚和胚乳及子叶的关系等。台湾

2、红豆杉成熟胚培养牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖Matureembryocultureandrapidpropagationoftreepeony2、幼胚培养对发育早期的胚进行培养。培养技术和条件要求较高。以两种方式生长：继续进行胚性生长；早熟萌发。二、胚培养的应用1、克服远缘杂交不亲和性如利用“胚胎拯救（Embryorescue）”技术获得远缘杂种。2、打破种子休眠，缩短育种周期3、提高种子萌发率特别是对于一些长期营养繁殖的植物种子。三、幼胚培养方法1、材料的选择与灭菌确定授粉后天数与胚胎发育的相应关系，对于

3、远缘杂种胚，要在其夭折前培养。2、幼胚的分离及培养分离：先取出胚珠，剥离珠被，取出完整的幼胚，后培养。培养：胚离体培养发育时期分为异养期和自养期。在心形期转入自养生长。对于难培养的幼胚，可利用胚乳看护培养。植物胚胎发生过程：原胚－球形胚－心型胚－鱼雷胚－子叶胚球形胚前期心型胚前期鱼雷胚球形胚黄瓜远缘杂种幼胎培养四、影响胚培养的因素（一）培养基1、无机盐：成熟胚培养基相对简单，如White。幼胚培养有MS、B5等，可使K+、Ca2+水平稍高。2、碳水化合物：糖的作用：调节渗透压；碳源；防止幼胚早萌。渗透压的保持

4、对于幼胚培养相当重要。最适蔗糖浓度随着胚的发育时期而降低。胚发育早期要求较高的的渗透压，而随着胚的发育逐渐降低。3、植物激素的作用：成熟胚一般不需要外源激素即可萌发。但激素能促进休眠胚的萌发。幼胚需要外源激素，应保持外源激素与内源激素的平衡。过低则不能促进生长，过高则易导致幼胚脱分化形成愈伤。4、天然提取物及某些蛋白制品；银杏幼胚培养中添加银杏胚乳有促进作用（1934）；曼佗罗幼胚培养中发现添加椰子乳能很好的促进幼胚的发育(200-500um的幼胚)（1941）。此外，大麦胚乳、麦芽提取物、酵母提取物、水解酪

5、蛋白等都能促进幼胚的发育。（二）环境条件1、温度：多数为25-30℃，因植物种类有所差别。2、光照：一般认为黑暗或弱光条件较为合适。（三）胚柄在幼胚培养中，带有胚柄结构有利于幼胚的生长。但一般较难与胚一起分离出来。第二节植物胚乳培养胚乳培养（Endospermculture）：是指将胚乳组织从母体上分离出来，通过离体培养，使其发育成完整植株的技术。胚乳在被子植物中是双受精的产物，由极核和雄配子结合成的三倍体组织。而裸子植物胚乳在受精前形成，为单倍体。仅40多种植物进行胚乳培养研究，20种获得再生植株，如猕猴桃

6、等。多存在混倍现象。胚乳培养的应用：获得三倍体植株，用于育种利用。三倍体植株具有营养体大，无籽等特点。如无籽西瓜。胚乳培养也会产生较多的混倍体，影响育种利用。但可用于染色体工程研究。一、胚珠培养:概念：在人工控制的条件下，对胚珠进行离体培养使其生长发育形成幼苗的技术。1942首次在兰花中尝试成功，缩短了从授粉到种子成熟的时间。1980年成功培养了未授粉的非洲菊、烟草的胚珠，获得了单倍体植株。第三节植物胚珠和子房培养由于幼胚分离难度大，而胚珠分离则相对容易，在幼胚培养时常采用胚珠培养。分为两种类型：受精胚珠培养

7、未受精胚珠培养植物花的结构图示植物胚珠结构图示（一）胚珠培养的意义:防止杂种胚早期败育，获得杂种植株；受精前胚珠培养，可作为试管受精的基础；未受精胚珠培养，能培养获得单倍体植株，用于单倍体育种。（二）胚珠培养方法:1、材料的选择和灭菌：未授粉胚珠：开花前1-6天，授粉胚珠：授粉后1-120天不等，较晚时期有利于胚的发育。灭菌：先对子房或外表组织消毒灭菌后，后取出胚珠培养。2、培养基的影响：植物激素：细胞分裂素对授粉胚珠发育常有促进作用。有机物：添加有机附加物可以促进授粉胚珠的发育。蔗糖浓度：3-12%，通常5

8、%，高浓度利于孤雌生殖。3、胎座和子房对胚珠培养的影响：带有胎座或子房组织的胚珠相对较易培养。4、胚发育时期的影响：一般来说，合子或早期原胚期的胚珠较难剖取和培养，对培养基的成分要求也较严格。二、子房培养:包括授粉子房和未授粉子房培养。1949年和1951年最早在黄瓜、番茄、菜豆、草莓、烟草等植物上获得成功。授粉子房培养形成成熟果实和种子；未授粉子房培养形成小的无籽果实。（一）子房培养的意义:获得杂