《离体授粉》word版

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1、第七章离体授粉1离体授粉的概念和种类1.1离体授粉的概念离体授粉（pollinationinvitro）是指将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养，并以一定的方法授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术，又称为离体受精（fertilizationinvitro）或试管受精（testtubefertilization）。1.2离体授粉的种类根据无菌花粉授于离体雌蕊的位置，可将离体授粉分为离体柱头授粉、离体子房授粉、离体胚珠授粉三种方式（图7－1）。进行离体授粉时，从花粉萌发到受精形成种子以及种子萌发和幼苗形成的整个过程一般均是

2、在试管内完成。图7－1离体授粉3种方式示意图(引自Razdan，1993)181.2.1离体柱头授粉离体柱头授粉是指通过雌蕊的离体培养，使无菌花粉授于柱头上，得到含有可育的种子和果实的技术(图7－1a)。离体柱头授粉的方法通常是在花药尚未开裂时切取母本花蕾，消毒后，在无菌条件下用镊子剥去花瓣和雄蕊，保留萼片，将整个雌蕊接种于培养基上，当天或第二天在其柱头上授以无菌的父本花粉。离体柱头授粉是一种接近于自然授粉的试管受精技术，先后在烟草、金鱼草、玉米、小麦等植物上获得了成功。1.2.2离体子房授粉通过人工方法将花粉直接引入子房，使花粉粒在子

3、房腔内萌发，并进行正常受精，最后获得具有生活力的种子，这一技术又称为子房内授粉(intraovarianpollination)。把花粉直接送人子房，实现受精作用是克服受精前障碍的有效途径。子房内授粉可分为两种类型，即活体子房内授粉和离体子房内授粉。1.2.2.1活体子房内授粉活体子房内授粉是指被授粉的子房并不离体，仍然在活体植株上，对其用花粉悬浮液进行授粉，使活体子房发育并形成成熟种子的过程。整个操作步骤包括：①确定供试植物的开花和花药开裂时间；②对母本花蕾去雄并套袋；③采集父本花粉；④确定适于父本花粉萌发的溶液；⑤将花粉引入子房。花

4、蕾去雄后1～2d即可将父本花粉引入活体母本的子房中。花粉粒引入子房中的方法有两18种：一是直接引入法，即用锋利刀片在子房壁或子房顶端上开一切口，把花粉从切口处送进子房；二是注射法，即用lOOmg／L的硼酸将花粉粒配制成悬浮液，每滴悬浮液含100～300个花粉粒。母本开花后，将子房用酒精棉进行表面消毒。在子房两侧彼此对应的位置上钻两个小孔，用注射器由一个小孔向子房内注入花粉悬浮液，子房内的空气则由另一个小孔排出，悬浮液要注满子房腔，直到开始由另一小孔中流出为止，注射完毕后，将两个小孔用凡士林封闭。这种子房内授粉方法在虞美人、罂粟、花菱草等

5、植物中已获得成功。1.2.2.2离体子房内授粉离体子房内授粉是指用无菌花粉对离体培养的子房进行授粉，使其发育成为成熟种子的技术(图7-1b)。取即将开花的花蕾，经过表面消毒，剥离花萼和花瓣，去掉柱头和花柱，在试管中将异种无菌花粉授于子房顶端的切口处，或将异种无菌花粉引入子房内(引入方法同活体子房内授粉)，从而实现受精过程。Inomata(1979)进行两性不亲和物种油菜和甘蓝的种间杂交中，利用离体子房内培养方法成功地获得了杂种。1.2.3离体胚珠授粉离体胚珠授粉是指离体培养未受精的胚珠，并在胚珠上授粉，最终在试管内结出正常种子的技术(图

6、7-1c)。离体胚珠授粉既可以将胎座上切下的单个胚珠(裸露胚珠)接种在培养基上，然后撒播花粉于胚珠表面，实现受精；也可以将带有完整胎座或部分胎座的胚珠接种在培养基上，并撒播花粉进行受精。18在实际应用中，活体子房内授粉适用于子房较大的植物，因为这种方法能使花粉萌发后不需经过柱头和花柱组织进入子房，克服柱头和花柱组织上出现的两性不亲和性。但这种方法仍然是在原植物体上进行的，对子房易脱落的植物不适用。离体柱头授粉由于从授粉开始到果实成熟都是在试管内进行，同时培养基组成和培养条件也可控制，解决了子房脱落和因胚乳发育不良使胚败育等问题。但由于整

7、个受精过程仍然是通过柱头进行，所以不能克服因柱头和花柱组织造成的不亲和性的障碍。离体子房和胚珠授粉具有较大的优越性，因这两种方法是将花粉直接授于子房或胚珠上，整个受精过程都是在人工控制的试管里进行的，所以它既可排除柱头和花柱组织对于受精的障碍，又可克服活体子房的脱落。2离体授粉的意义有性杂交是常规育种的一个主要手段，通过这个手段，植物育种家不仅能把同一物种不同品种的性状结合在一起，而且还能把同一属不同种的性状结合在一起(远缘杂交)，从而创造出优良的植物新品种或新类型。有性杂交的做法是，在控制的条件下，用选定父本的花粉人工授给母本柱头。在

8、被子植物中，包含着卵细胞(雌配子)的雌配子体长在子房腔内，受到子房壁和珠被的严密保护。正常情况下，花粉落在柱头上以后，与柱头相互作用而萌发，由萌发孔长出花粉管，花粉管穿越柱头和花柱组织进入胚珠以后，在卵细胞