植物单倍体培养教程文件.ppt

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1、植物单倍体培养(1)掌握花药培养和花粉培养的区别；(2)了解花药最佳接种时期；(3)掌握花药培养的大致过程；(4)掌握花粉发育的四种途径；(5)掌握花粉培养的大致过程。第七章植物单倍体(花药)培养本章教学目的与要求花柄花萼花瓣子房花柱柱头雌芯花冠花药花丝雄芯花的结构花托第七章植物单倍体(花药)培养单倍体植物(haplobiont)用离体培养花药的方法使花粉发育成一个完整的植株。名词花粉和花药的培养(pollenandantherculture)是指花粉在培养基上改变其正常发育和机能，不经受精而发生细胞分裂，由单个花粉粒发育成完整单倍体植株的技术。花药

2、培养：其外植体为植物雄性生殖器官的一部分，就培养方法和技术来讲，属于器官培养的范畴。花粉培养：将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离，再加以离体培养。有时花粉培养也称为小孢子培养(microsporeculture)。从培养方法和技术方面来讲，它属于细胞培养的范畴。第一节花药和花粉培养技术一、花药培养是将花粉发育至一定阶段的花药接种到人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤组织进而分化成植株的技术。第七章植物单倍体(花药)培养1964年，印度学者采用花药培养方法，首次获得毛叶曼陀罗单倍体植株发生核融合药物处理二、花粉培养：是将花粉从花药中分离出来进行离

3、体培养的过程。油菜成熟花药的结构花粉囊花粉囊壁成熟花粉粒花药裂口第一节花药和花粉培养技术三、离体单倍体发生途径1、对称发育途径：均等分裂，形成两个相同的核。A.两个细胞再次分裂，一个停止，一个持续分裂，形成愈伤组织。B.两个细胞分裂中，形成核融合，产生多倍体。2、不对称发育途径：不均等分裂。形成营养和生殖核A生殖核发育途径：生殖核继续分裂，形成多细胞的花粉，进一步发育形成愈伤组织或胚状体。B营养核发育途径：营养核继续分裂，形成多细胞的花粉，进一步发育形成愈伤组织或胚状体。C营养核与生殖核并发发育途径：营养核和生殖核分别继续分裂，形成多细胞的花粉，进一

4、步发育形成愈伤组织或胚状体。四、离体小孢子发育的影响因素植株基因型：裸子植物难，被子植物简单大白菜：早熟简单，晚熟难。培养基成分：MS.其次B5.N6培养基。植物生长条件和生理状态：幼年、开花初期。小孢子发育状态：单核期（多）。预处理：低温处理培养条件：一般温度25℃，光照无或正常光照等（1）、基因型以花药培养获得单倍体植株的植物：茄科十字花科禾本科百合科品种接种花药数产生胚状体数诱导率（%）元帅赤阳国光金冠9781410107313022110772.10.70.60.5不同苹果品种的花药培养胚状体的诱导率（2）、培养基基本培养基激素种类和浓度蔗糖

5、浓度基本培养基：MS和H培养基：适合双子叶植物花药培养；B5培养基：适合豆科和十字花科花药培养；N6培养基：适合禾谷类作物的花药培养。细胞分裂素可促进胚状体形成；生长素可诱导愈伤组织形成。细胞分裂素与生长素比值高时可诱导愈伤组织分化苗激素种类和浓度较高浓度蔗糖可诱导花粉形成愈伤组织；较低浓度蔗糖可使愈伤组织分化成苗。蔗糖浓度（3）、生理状态的选择1.幼年的花药好于老年的花药2.开花初期花药好于开花末期花药3.不同季节接种的花药愈伤组织诱导率有显著变化。百合的成熟花粉（4）、小孢子发育状态大多数植物，在单核时期的花粉比较容易培养成功。确定花粉发育时期的

6、方法可用涂片法来进行。电镜下的花粉粒采用醋酸洋红染色，压片镜检，确定花粉的发育时期花粉粒即雄配子体。为2细胞花粉或3细胞花粉2--细胞花粉3--细胞花粉小孢子发育状态花粉发育时期：适宜时期：单核期,尤其是单核中、晚期(单核靠边期)雄配子体的发育营养细胞生殖细胞精子A、花粉发育时期四分体小孢子单核花粉双核花粉最适期B、花药和花粉培养的取材时期四分体单核早期单核晚期双核早期双核晚期三核期小孢子花粉粒花粉培养花药培养不同植物有区别Sunderland（1971）对烟草不同花粉发育时期的培养反应进行了观察：花粉发育时期胚状体诱导率（%）减数分裂期0单核时期1

7、4单核晚期44双核时期55小孢子发育时期培养花药数胚状体（%）单核早期单核靠边（中）单核靠边（晚）双核早双核晚157721633007.819.41.590烟草小孢子发育时期对胚状体诱导率的影响适宜小孢子发育时期代表植物减数分裂期四分孢子期单核早期单核晚期单核早期至晚期单核早期至双核期四分孢子期至双核期番茄、草莓葡萄油菜、苹果、石刁柏小麦、茄子、青椒、荔枝、楸子烟草、柑橘、橡胶、龙眼、杨树水稻、甘蓝、梨玉米一些植物花药和花粉培养适宜的小孢子发育时期（5）、预处理◆花药和花粉的预处理措施主要是低温处理◆耐寒植物比喜温植物处理的温度可低些◆较低温度处理时

8、间要短，较高温度处理时间宜长水稻：5-10℃,3-12天小麦：1-5℃,2-7天不同资料有所不同！低温处理的