单倍体细胞培养

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1、单倍体细胞培养BY吕菲一、引言二、单倍体如何产生五、单细胞培养三、单倍体植株的鉴定和二倍化方法四、单倍体植物的用途（育种）单倍体（Haploid）：指具有配子体（gametophyte）染色体数的孢子体(植物个体)(sporophyte)。单倍体=一倍体？？？一、引言根据物种倍性不同，单倍体可以分为两大类：一类是一倍单倍体,即二倍体物种产生的单倍体；另一类是多倍单倍体,即起源于多倍体物种（如4x、6x）。二倍体(diploid)植物其单倍体（haploid）即一倍体（monoploid）如，玉米2n=2x=20n=x=10；水稻2n=2x=24n

2、=x=12四倍体(tetraploid)植物其haploid为dihaploid如，马铃薯2n=4x=48，n=2x=24六倍体(hexaploid)植物其haploid为triploid如，普通小麦2n=6x=42，n=3x=21八倍体(octoploid)植物其haploid为tetraploid如，草莓2n=8x=56，n=4x=28单倍体植株特点：单倍体含有本物种配子染色体数及其全套染色体组，也就是有生活必需的全套基因，因此在适宜条件下，能正常生长。但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表现为：①一般比较矮小纤弱，各器官明显减小；②雌

3、雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代；③染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。体内发生离体诱导二、单倍体植株如何产生体内发生：体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括：雌核发育：精子虽然正常地钻入和激活卵子，但精子的细胞核并未参与卵球的发育，精子的染色体很快消失，胚胎的发育仅在母体遗传控制下进行雄核发育：卵子与正常的精子受精，进入卵子内的精子染色体加倍，发育为完全为父本性状的二倍体（1）人工诱导雌核发育的方法精子遗传物质的失活（假受精）辐射处理：γ射线（通常用60Co或173Cs)，X射线和紫外线化学处理：甲苯胺蓝、乙烯尿素和二甲基硫酸等显微手

4、术法：直接除去受精卵中的雄原核。细胞分裂的阻止（抑制第二极体排出，发育成二倍体）温度休克法：冷休克、热休克流体静水压作用：化学制剂处理：细胞松驰素B、聚乙二醇（2）人工诱导雄核发育的方法辐射处理：γ射线（通常用60Co或173Cs)，X射线和紫外线用紫外线、X射线或γ射线处理卵子，使其遗传物质失活，与正常精子受精，再在适当时间以冷、热或高压等处理。离体诱导：植物细胞具有潜在的再生性和全能性,能发育为完整植株，故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养，可诱导产生单倍体。方法如下：A、花药和花粉培养B、未受精子房及卵细胞培养1、概述概念花药培养:把发

5、育到一定阶段的花药接种在人工培养基上,使其发育和分化成为植株的过程.花粉培养(小孢子培养):从花药中分离出花粉粒,使之成为分散的或游离状态,通过培养使花粉粒脱分化,进而发育成完整植株的过程.A：花药和花粉培养花药培养和花粉培养是获是植物单倍体的有效方法之一2、花药或花粉培养在作物育种中的作用：供体植株小孢子（N）花粉培养花粉植株（N）雄核发育自然加倍人工加倍纯合植株（2N）（1）缩短育种年限：常规育种需4-6年获得纯系，而小孢子培养仅需1-2年。一年内获得纯系花药和花粉培养二倍体供体植株基因型为AaBb，若要从后代中选择基因为AAbb的纯合单株常

6、规方法：AAbb出现的概率为1/16，并且不能将AAbb与Aabb、aAbb区分开。（2）提高了目标基因型的选择效率ABaBAbabABAABBAaBBAABbAaBbaBaABBaaBBaABbaaBbAbAabBAabBAAbbAabbabaAbBaabBaAbbaabb花药和花粉培养二倍体供体植株基因型为AaBb，若要从后代中选择基因为AAbb的纯合单株单倍体方法：AAbb出现的概率为1/4。单倍体二倍体ABAABBaBaaBBAbAAbbabaabb供体亲本AaBb花粉培养花药和花粉培养植株不受显隐性的影响，在诱变育种中能在当代及时获得突

7、变个体，加倍后成为稳定的纯系。利于筛选隐性突变体提高诱变效率。（3）诱变育种中的作用（4）利于获得优良植株如：芦笋全雄系的培育（5）用作基础研究的各个领域花药和花粉培养花药的结构及花粉管的形成花药的结构及花粉粒的发育2NN减数分裂花药和花粉培养3、花药和花粉培养中雄核发育的途径※A途径小孢子第一次有丝分裂为不均等分裂，形成营养细胞和生殖细胞（1）A-V途径由营养细胞重复分裂形成单倍体（2）A-G途径由生殖细胞重复分裂形成单倍体（3）A-VG途径（E途径）由营养细胞和生殖细胞各自独立分裂，共同形成单倍体（4）C途径营养细胞和生殖细胞通过核融合，形成

8、多倍体植株花药和花粉培养※B途径小孢子第一次有丝分裂为均等分裂，形成大小相近的两个细胞。然后由这两细胞连续分裂形成单倍体植株，或者核融合