花药与花粉培养.pptVIP

* * 第五章 花药与花粉培养 一、花药与花粉培养的概念 1、花药培养 通过无菌操作技术，把发育到一定阶段的花药，接种在人工培养基上，进行诱导、分化，最终形成完整植株的技术。 2、花粉培养 将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离出来，再加以离体培养，也叫小孢子培养。 二、单倍体 1、单倍体：指具有配子体染色体数的孢子体。（植物个体） 草莓花药愈伤组织 2、单倍体植物的特点 与其二倍体相比较，有三个明显的特点： A、体细胞染色体数减半 B、生长发育弱，体形小，器官明显减小 C、雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代 3、单倍体应用潜力 A、迅速获得纯合型材料，缩短育种年限 B、获得育种中间材料 C、与诱变育种相结合可以提高诱变频率 D、与细胞融合相结合，使这一育种途径更具有实际应用意义 E、作为遗传工程受体更为有效 三、花粉和花药培养的基本程序 外植体 花蕾预处理 外植体消毒 剥取花药 接种 诱导培养 分化培养 草莓花药再生植株 四、培养材料的选取与制备 （一）材料的选取 考虑因素： ◆基因型 ◆小孢子发育时期 ◆生理状态 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 1、基因型 供体植株遗传背景 选择易培养成功的材料 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 2.1 0.7 0.6 0.5 21 10 7 7 978 1410 1073 1302 元帅 赤阳 国光 金冠 诱导率（%） 产生胚状体数 接种花药数 品种 不同苹果品种的花药培养胚状体的诱导率 2、花粉发育时期的选择 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方法可用涂片法来进行。 电镜下的花粉粒 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 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 14 单核晚期 44 双核时期 55 0 7.8 19.4 1.59 0 15 77 21 63 30 单核早期 单核靠边（中） 单核靠边（晚） 双核早 双核晚 胚状体（%） 培养花药数 小孢子发育时期 烟草小孢子发育时期对胚状体诱导率的影响 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 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 代表植物 适宜小孢子发育时期 一些植物花药和花粉培养适宜的小孢子发育时期 3、生理状态的选择 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 （二）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 ◆较低温度处理时间要短，较高温度处理时间宜长 低温处理的作用机理： A、低温可改变花粉粒第一次有丝分裂纺锤体的轴向，形成两个均等细胞，使得花粉朝着胚胎方向发育； B、低温使花粉保持较长时间的活力，使营养细胞得以完成细胞质的改组而转向胚胎发生。 0.94 1.66 1.66 0.59 0.43 0.69 8 12 15 5 2 3 0.59 1.11 1.00 2.13 1.06 0.69 5 8 9 18 5 3 848 723 902 846 470 434 对照 5 10 15 20 25 % 枚 % 枚 发生胚状体的花数 发生愈伤组织的 花药 接种 花药（枚） 处理 天数 低温（3℃ ）处理对四季橘花药愈伤组织和胚状体形成的影响 （三）外植体制备及接种 材料：未开放的花蕾 原因：花药和花粉处于无菌状态 灭菌：表面灭菌杀灭花蕾表面微生物 处理强度以轻为好