第九章植物花药和花粉培养.pptVIP

注射法禾谷类作物花培单倍体苗采用分蘖节注射法可以得到良好的加倍效果。小麦单倍体苗在分蘖前用0.05%的秋水仙素+1.5%的二甲基亚砜注射分蘖节，注射在清晨8～10时进行，共三次，每隔一天注射一次，每次用量25μL，这一加倍方法的加倍成功率可达到40%以上，最高可达68％。生长锥处理法双子叶植物多用此种加倍方法，可用涂布、滴下、带药棉球处理法进行加倍。第30页，共42页，星期日，2025年，2月5日第九章植物花药和花粉培养第1页，共42页，星期日，2025年，2月5日花药和花粉培养：指在合成培养基上，改变花粉的发育途径，使其不形成配子，而像体细胞一样进行分裂、分化、最终发育成完整植株。该发育途径被称为“花粉孢子体发育途径”或“雄核发育”。图9-2小麦花药小孢子胚胎发生（引自陈耀锋，1998）9.1植物花药和花粉培养的概念

第2页，共42页，星期日，2025年，2月5日花药中（或花粉）小孢子的雄核发育，产生植物单倍体（haploid），进而可以通过染色体加倍产生加倍单倍体（doublehaploid，DH）。双倍体植株单倍体胚单倍体植株第3页，共42页，星期日，2025年，2月5日两者的异同点相同点：培养目的相同，均获得小孢子植株。不同点：（1）花药培养离体操作技术简单，而且，药壁组织有时可作为条件因子促进小孢子的发育。辣椒花药吊竹花粉粒第4页，共42页，星期日，2025年，2月5日花粉培养没有药壁组织干扰；可计数小孢子产胚率；可观察雄核发育的全过程；单倍体产量高。但技术更复杂。（2）花药培养属于组织培养；而花粉培养属于细胞培养。辣椒花药吊竹花粉粒第5页，共42页，星期日，2025年，2月5日9.2.1花药培养1）取材镜检，根据花粉的发育时期，选取大小适宜的花蕾。2）预处理低温（接种前3~20℃或接种后6~10℃）；γ—射线和激光；高温预处理（接种后32~35℃）；等方法9.2花药和花粉培养方法第6页，共42页，星期日，2025年，2月5日3）消毒70％酒精擦洗花蕾表面，或70％酒精浸泡30-60s后在1％次氯酸钠溶液中浸泡10-20min或在0.1％的氯化汞溶液中消毒3-10min，无菌水冲洗3-5次。4）培养固体、液体与条件培养。先进行脱分化培养，至小孢子大量分裂形成胚或愈伤，并突破花药壁表面，形成突出物（2-3周）；后转入分化培养基培养，形成小植株。第7页，共42页，星期日，2025年，2月5日图9-3小麦花药愈伤组织（左）及芽、根的分化（右）（引自陈耀锋，2002）图9-2小麦花药小孢子胚胎发生（引自陈耀锋，1998）第8页，共42页，星期日，2025年，2月5日与花药组织培养相比，花粉培养具有以下优点：花药培养产生的植株并不都是起源于花粉，容易受药壁、花丝、药隔等体细胞组织的影响，再生的植株中会出现不同倍性的个体，所以花药培养在诱导单倍体方面有一定的局限性，而分离的花粉粒培养可以克服这一不足。由于去除了药壁和其它连接组织的干扰，因此能更好地调节控制雄核发育的各种因子，而且能直接从单细胞开始观察整个雄核发育的过程。9.2.2花粉培养第9页，共42页，星期日，2025年，2月5日花粉是真正的单细胞单倍体，花粉群体的所有小孢子在培养条件下均能匀质地接受各种化学的、物理的因子处理，是突变体筛选及外源基因导入研究的有用材料，对育种有很大的意义。花粉群体大，一个花药中就有成千上万个小孢子，从花粉培养能得到更多的花粉植株。七叶树花粉粒第10页，共42页，星期日，2025年，2月5日1）自然散落法(漂浮培养散落小孢子收集法) 将花药接种在固体或液体培养基上，待花粉自动散落后，收集培养。2）机械游离挤压法在烧杯或研钵中用玻棒等挤压花药，将花粉挤出后收集培养。磁搅拌法用磁力搅拌器搅拌培养液中的花药，使花粉游离出来；9.2.2.1花粉的分离与纯化

第11页，共42页，星期日，2025年，2月5日超速旋切法通过搅拌器中的高速旋转刀具破碎花蕾、穗子、花药，使小孢子游离出来（此法应用最广）。4）甘露醇处理法（0.3mol/L甘露醇中25℃暗培养3～4d）5）小孢子纯化对上述方法获得的小孢子混合物进行分级过筛、梯度离心处理纯化小孢子。第12页，共42页，星期日，2025年，2月5日梯度离心前（小孢子形态、活力不一致）3