第六章 胚胎培养和离体受粉
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胚培养和离体授粉
三、培养方法 1. 成熟胚培养 （1）外植体 果实或种子，进行表面消毒，然后剥离胚 A. 胚珠的培养 将果实洗净，在超净工作台上，进行消毒,先 用70%酒精消毒,用无菌水冲洗3次,再用0.1%升汞消 毒,无菌水冲洗3次,从果实中取出胚珠,放入三角瓶 中培养.
B. 胚珠横切培养 胚珠横切处理后，胚成苗速度也较快．接种６ －７天后胚芽从切口处萌发出两半白色子叶，并迅 速长大转绿，而后由珠孔端长出根．茎,叶,根同时生 长，幼苗健壮． 而接种裸胚４－５天后虽能萌发，但后期生长 缓慢，幼苗生长细弱．
取材
消毒及剥离胚胚发育阶段 Nhomakorabea 成苗炼 苗
移 栽
2. 原胚培养 原胚指未成熟的胚，一般胚龄越大，成功率越 高。 （1）基本培养基 降低硝酸盐浓度，提高K+、Ca2+浓度，可促进 胚生长 蔗糖作为碳源，调节渗透压，胚龄越小，要求 的渗透压（糖浓度）越高，可控制幼胚早熟萌发。 一般为8%~12%，随胚龄增长而降低。 （2） 生长调节剂及附加物 ABA与NH4+可以抑制早熟萌发，椰乳、胚乳提 取物、番茄汁可促进幼胚生长。
（二）胚培养的意义 1. 胚挽救：远缘杂交合子胚发育不良， 中途败育，胚培养可获得杂种植株。 2. 打破种子休眠：提高萌发成苗，缩短 育种周期，加速良种繁育。 3. 诱导次生胚状体及胚性愈伤组织。 4. 种子生活力快速测定：木本植物种子 后熟期长。
（三）离体胚的发育方式 1. 合子胚发育途径： 球形胚---心形胚---鱼雷胚---子叶胚 2. 脱分化形成愈伤组织，可分化出胚状体或不定 芽。 3. 早熟萌发，形成生活力很差的畸形苗 早熟萌发(early mature sprouting): 幼胚接种后， 离体胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌 发成幼苗， 通常称之为早熟萌发。
(第六章)第七章 植物的胚培养和体外受精
第一节 植物的胚培养
4、胚乳培养： （1）成熟胚乳培养；（2）未成熟胚乳培 养 胚乳为特殊组织，影响胚生长发育，遗传组 成独特。 被子植物胚乳为三倍体，培养目的为产生三 倍体植株； 裸子植物胚乳为单倍体，经培养可得单倍体 植株。
第一节 植物的胚培养
5、试管受精（离离胚时须根据种子的结构和胚的大小与剥 离的难易等不同采用不同的无菌器械，如解 剖针或接种针、尖头镊子和具柄解剖刀等。 体积小的胚还须借助体视显微镜（90X）， 使用冷光源。剥离胚时，不管是成熟胚或未 成熟胚，均需小心操作，切莫伤害胚及其胚 柄。
第一节 植物的胚培养
（4）胚培养基 培养基的组成是胚培养成败的最关键条件。 合适的培养基能够使离体胚渐进地、有序地 按其固有的发育期正常发育至成熟并萌发长 成植株。对成熟胚来说，只需在含有无机盐 和糖的培养基上就能正常生长成幼苗。但对 未成熟的幼胚（子叶期以前的各期胚结构） 来说，对培养基的要求就比较复杂，对所用 培养基可从下面几个方面考虑：
第一节 植物的胚培养
可供胚培养用的维生素有硫胺素、呲哆醇、 烟酸、生物素、肌醇等。对于已成熟的发育 完全的胚来说，维生素并非必需，但对未成 熟的幼胚来说，某些维生素是必需的。因此， 培养某种离体胚时，是否需要维生素，需要 哪种维生素，应通过试验性的试验来确定。
第一节 植物的胚培养
④天然的提取物：由于胚在植物体内是靠其 胚乳滋养的，因此在幼胚培养中，人们就自 然地应用一些植物胚乳或其提取物作为培养 基的成分。（前已提及，李继桐和沈同 （1934）发现银杏胚乳提取物对培养的银 杏胚生长有促进作用。又如，加入非热压灭 菌的椰子乳（CM），对幼胚培养有很好的 效果。）
第一节 植物的胚培养
四、植物胚培养技术
【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养
【高中生物】高中生物知识点：体外受精和早期胚胎培养体外受精与胚胎的早期培养：1、体外受精的原理：人工模拟体内环境（包括营养、温度、pH等），使初级卵母细胞成熟和精子获能，最终完成受精和胚胎保存。
2、体外受精主要操作步骤（1）卵母细胞的采集和培养：方法一：对小型动物一般用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
方法二：对大型动物是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精（或从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞）（2）精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
采集方法：假阴道法、手握法和电刺激法等。
获能方法：培养法和化学法。
（3）受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
3、胚胎的早期培养：（1）培养目的：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。
（2）培养液成分：除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
（3）当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植的时间不同。
（牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体外受精胚胎可在4个细胞阶段移植）。
知识拓展：1、早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。
2、受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床。
3、胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基，但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
感谢您的阅读，祝您生活愉快。
植物胚胎培养与离体授粉
ZT 3.0mg/L+2,4-D 1mg/L，愈伤组织再生3倍体植株；
二、影响胚乳培养的因素
1.培养基与培养条件
（1）培养基
在胚乳培养中，常用的基本培养基有White、LS、MS、MT等，
其中以MS使用最多。 生长调节剂：2,4-D、玉米素等；
天然提取物：20%番茄汁、葡萄汁、玉米汁、椰乳、水解酪蛋白、 酵母提取物 促进胚乳培养；
往往有重要的利用价值。
2）胚乳再生植株的倍性
胚乳愈伤组织及再生植株的染色体数常常发生变化。
如苹果（2n=34）胚乳植株根尖细胞染色体数的分布范围是
29-56条，多数是37-56条，3倍体细胞只占2%-3%。
同一植株是不同倍性细胞的嵌合体。
染色体倍性混乱在胚乳培养中是相当普遍的。
但有些植株胚乳培养，如核桃、檀香、橙和柚等，
受精前的障碍 如花粉在柱头上不能萌发； 花粉管生长受抑制而不能进入胚珠， 其原因是花柱太长或花粉管生长缓慢。
受精后的障碍
胚和胚乳之间的不亲和,
或胚乳发育不良，杂种发育不成熟。
离体授粉
将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养， 并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术， 所以又称离体受精（fertilization in vitro）。
提高发芽率、缩短育种周期或加速良种繁育。
3. 克服多胚品种珠心胚的干扰
仙人掌、柑橘等，除正常有性胚外，还配以从珠心组织发生多个不定胚。
这些不定胚常常侵入胚囊，使合子胚发育受阻，影响了育种效率。
4. 快速繁殖良种砧木
可以产生大量的次生胚，加速良种砧木的繁殖；
而且胚胎发生技术是人工种子的重要基础。
5. 诱导胚性愈伤组织
二、影响胚乳培养的因素
1.培养基与培养条件
（1）培养基
在胚乳培养中，常用的基本培养基有White、LS、MS、MT等，
其中以MS使用最多。 生长调节剂：2,4-D、玉米素等；
天然提取物：20%番茄汁、葡萄汁、玉米汁、椰乳、水解酪蛋白、 酵母提取物 促进胚乳培养；
往往有重要的利用价值。
2）胚乳再生植株的倍性
胚乳愈伤组织及再生植株的染色体数常常发生变化。
如苹果（2n=34）胚乳植株根尖细胞染色体数的分布范围是
29-56条，多数是37-56条，3倍体细胞只占2%-3%。
同一植株是不同倍性细胞的嵌合体。
染色体倍性混乱在胚乳培养中是相当普遍的。
但有些植株胚乳培养，如核桃、檀香、橙和柚等，
受精前的障碍 如花粉在柱头上不能萌发； 花粉管生长受抑制而不能进入胚珠， 其原因是花柱太长或花粉管生长缓慢。
受精后的障碍
胚和胚乳之间的不亲和,
或胚乳发育不良，杂种发育不成熟。
离体授粉
将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养， 并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术， 所以又称离体受精（fertilization in vitro）。
提高发芽率、缩短育种周期或加速良种繁育。
3. 克服多胚品种珠心胚的干扰
仙人掌、柑橘等，除正常有性胚外，还配以从珠心组织发生多个不定胚。
这些不定胚常常侵入胚囊，使合子胚发育受阻，影响了育种效率。
4. 快速繁殖良种砧木
可以产生大量的次生胚，加速良种砧木的繁殖；
而且胚胎发生技术是人工种子的重要基础。
5. 诱导胚性愈伤组织
第六章 植物的胚胎培养和离体授粉
11
2、影响幼胚培养的因素
1）培养基 A、基本培养基 • 幼胚要求更复杂的培养基。除了一般的无机盐成
分外，还要加入微量元素和生长辅助物质，不同 发育时期的幼胚对培养基成份要求不同，胚龄越 小培养及成份越复杂。K+、Ca2+水平稍高有利于 幼胚培养
12
B、蔗糖： 糖的作用：
调节渗透压；碳源；防止幼胚早萌。 渗透压的保持对于幼胚培养相当重要，
9
2 、幼胚离体培养中常见的生长发育方式
• 胚性发育(embryonal development)—— 幼胚接种到培养基上以后，仍然按照在活 体内的发育方式发育，最后形成成熟胚， 然后再按种子萌发途径出苗形成完整植株， 这种途径发育的幼胚一般一个幼胚将来就 是一个植株。
10
早熟萌发(early mature sprouting)—— 幼胚接种后， 离体胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌发 成幼苗，通常称为早熟萌发。
第六章 植物胚胎培养 和离体授粉
植物胚胎培养概念
• 对无菌分离出的成熟胚或未成熟胚进行离 体培养，以获得发育正常的植株的技术。
2
植物胚培养根据在培养中所取外植体的部位 不同可分为 胚培养(embryo culture) 胚乳培养(endosperm culture) 胚珠培养(ovule culture) 子房培养(ovary culture)
在大多数情况下，一个幼胚萌发成一个植株，但有 时会由于细胞分裂产生大量的胚性细胞，以后形成 许多胚状体，从而可以形成许多植株，这种现象就 是所谓的丛生胚现象。
愈伤组织——在许多情况下，幼胚在离体培养中首 先发生细胞增殖，形成愈伤组织。一般来讲由胚形 成的愈伤组织大多为胚性愈伤组织，这种胚性愈伤 组织很容易分化形成植株。
2、影响幼胚培养的因素
1）培养基 A、基本培养基 • 幼胚要求更复杂的培养基。除了一般的无机盐成
分外，还要加入微量元素和生长辅助物质，不同 发育时期的幼胚对培养基成份要求不同，胚龄越 小培养及成份越复杂。K+、Ca2+水平稍高有利于 幼胚培养
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B、蔗糖： 糖的作用：
调节渗透压；碳源；防止幼胚早萌。 渗透压的保持对于幼胚培养相当重要，
9
2 、幼胚离体培养中常见的生长发育方式
• 胚性发育(embryonal development)—— 幼胚接种到培养基上以后，仍然按照在活 体内的发育方式发育，最后形成成熟胚， 然后再按种子萌发途径出苗形成完整植株， 这种途径发育的幼胚一般一个幼胚将来就 是一个植株。
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早熟萌发(early mature sprouting)—— 幼胚接种后， 离体胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌发 成幼苗，通常称为早熟萌发。
第六章 植物胚胎培养 和离体授粉
植物胚胎培养概念
• 对无菌分离出的成熟胚或未成熟胚进行离 体培养，以获得发育正常的植株的技术。
2
植物胚培养根据在培养中所取外植体的部位 不同可分为 胚培养(embryo culture) 胚乳培养(endosperm culture) 胚珠培养(ovule culture) 子房培养(ovary culture)
在大多数情况下，一个幼胚萌发成一个植株，但有 时会由于细胞分裂产生大量的胚性细胞，以后形成 许多胚状体，从而可以形成许多植株，这种现象就 是所谓的丛生胚现象。
愈伤组织——在许多情况下，幼胚在离体培养中首 先发生细胞增殖，形成愈伤组织。一般来讲由胚形 成的愈伤组织大多为胚性愈伤组织，这种胚性愈伤 组织很容易分化形成植株。
《细胞工程》名词解释
植物细胞全能性:植物体的每个细胞都携带有该物种的全部遗传信息，因而只要在适当的条件下，植物一切生活细胞都具有分化为一个完整植株的潜在能力，这就是细胞的全能性。
这是细胞工程的理论基础。
细胞分化:个体细胞发育过程中，后代细胞在形态、结构和生理功能上发生差异的过程。
脱分化:原已分化的细胞，失去原有的形态和机能，又回复到没有分化的无组织的细胞团或愈伤组织，这个过程称为脱分化。
再分化:由脱分化状态的细胞再度分化形成另一种或几种类型的细胞的过程，称为再分化愈伤组织:外植体在离体条件下，细胞经脱分化等一系列过程，转变为一种能迅速增殖的无特定结构和功能的细胞团，称为愈伤组织。
愈伤组织细胞大而不规则,高度液泡化、没有次生细胞壁和胞间连丝。
继代培养:对来自于外植体所增殖的培养物通过更新新鲜培养基及不断切割或分离,进行连续多代的培养.外植体:植物组织培养中用来进行离体无菌培养的材料,可以是器官、组织、细胞和原生质体。
器官发生:指离体培养条件下的组织或细胞团分化形成不定根、不定芽等器官过程。
体细胞胚：由外植体可直接形成胚状体，外植体也可以经脱分化先形成愈伤组织，再由愈伤组织形成胚状体。
胚状体是由体细胞发育而来人工种子：通过将植物组织培养中所产生的体细胞胚或珠芽等包埋在“人工胚乳”和“人工种皮”里，制成的具有播种功能、类似天然种子的颗粒就称为人工种子。
繁殖系数：也叫增殖系（倍)数或增殖率，是指繁殖材料在一个培养周期内增殖的倍数。
污染：指在组织培养过程中培养基和培养材料滋生杂菌，导致培养失败的现象。
褐变：指在组织培养中，由于材料被切割而使多酚氧化酶活化将组织中的酚类物质氧化形成棕褐色的醌类物质，并向培养基中扩散，抑制培养物生长甚至导致其死亡的现象。
玻璃化：指组织培养过程中的特有的一种生理失调或生理病变，试管苗呈半透明状外观形态异常的现象。
悬浮培养：将游离的单细胞或小的细胞团，按照一定的细胞密度，悬浮在液体培养基中进行培养的方法。
植物胚胎培养及离体授粉
第四节 植物离体授粉
• 离体授粉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 一定方式授以无菌花粉，使之在试管内 实现受精的技术。 • 三种方式
（一）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，得到含有可育种子和果实的技术。 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于无菌花粉。
2.1 按正常胚胎发育途径形成植株 •成熟胚 正常发育形成小苗
•未成熟胚
维持胚的生长，进行正常的胚胎发 育成熟，完成胚胎发育的全过程。
2.2 脱分化形成愈伤组织
离体胚愈伤ຫໍສະໝຸດ 织胚状体或不定芽小植株
激素浓度高
分化培养基
2.3 胚“ 早熟萌发”
离体的幼胚在培养基上不能长出成熟胚的各种 结构，越过正常胚胎发生过程中的若干阶段， 直接长成幼苗。
• 二、子房培养
• 子房培养是指丛母体上分离下来，置于 培养基上，使其进一步发育成幼苗的技 术。 • 意义：①使未受精胚囊中的单倍体细胞 诱导发育成单倍体植株。 • ②获得杂种植株 • ③为试管受精提供一项基础技术。
（一）培养方法 1、子房外植体的制备 2、子房培养的条件 3、培养子房的发育 （二）影响子房培养的因素
4.2 原胚(幼胚)的培养的条件
4.2.1 无机氮：
包括硝酸盐、亚硝酸盐或铵盐；
4.2.2 渗透压：
蔗糖，8%-10%，不同发育期，渗透压不一样， 初期高（WHY）。因为自然条件下，原胚被一 层高渗液体包围着。
4.2.3 复杂的天然提取物：
椰乳 CM有促进幼胚生长和分化的作用
4.2.4 活性炭： 吸附有毒物质
第6章 幼胚培养和离体授粉
6.5 应用实例： 应用实例：
1、幼胚培养克服远缘杂交不孕性 （embryo rescue）： 2、籼稻幼胚培养产生胚性愈伤： 3. 兰花种子发芽：
6.5 应用实例： 应用实例：
1 、 幼 胚 培 养 克 服 远 缘 杂 交 不 孕 性 （ embryo rescue）： • 需要：种间、属间杂交，授粉正常，早期胚 发育也正常，但胚乳退化造成不孕。 • ium henryi×L.regale。 • Hordeum vultare×H. bulbosum产生单倍体 胚乳也会退化。
6.3 幼胚培养技术
5. 培养基特点： • 无机盐，Monnier培养基与MS培养基 相比，K和Ca较高，NH4较低； • 高浓度的蔗糖（8%－18）； • 氨基酸和水解酪蛋白（CH）有利； • 植物浸提物有时有用。
6.4影响因素： 6.4影响因素： 影响因素
• 基因型、 基因型、 • 胚的大小、 胚的大小、 • 胚乳的发育情况、 胚乳的发育情况、 • 激素
6.3 幼胚培养技术
2. 外植体灭菌：一般采用灭菌胚珠（种 外植体灭菌： 子）或子房（果实，如兰花）的间接 灭菌方法。直接对幼胚灭菌容易造成 伤害。
6.3 幼胚培养技术
3. 幼胚分离方法： 幼胚分离方法 • 不分离：直接培养胚珠或种子（成熟胚）； • 机械剥离：即在解剖镜下用镊子或解剖针 剥离； • 挤压法：单子叶植物的幼胚可以用镊子轻 夹灭菌胚珠的胚的上方，挤出幼胚，马上 接种到培养基上。
6.6 离体授粉
2. 方法： 1) 雌蕊离体授粉：对花蕾进行表面消毒，分离整个雌 蕊接种到培养基上，取成熟的花粉授粉在柱头上。 适用于花蕾易脱落的情况。 2) 子房内授粉：可在活体进行。用人工的方法把花粉 直接引入到子房内部，使花粉管可以不经过柱头和 花柱，克服受精前障碍。 3)胚珠离体授粉：真正的试管受精。可带或不带胎座， 一般要带胎座。消毒花蕾，播出带胎座的未授粉胚 珠，接种在培养基，并用成熟花粉授粉。
植物的胚胎培养
分比
表8-3 红花菜豆中 胚柄对胚在离体条 件下生长和发育的
作用（引自Yeung
等，1979）
（ 0.87±0.02mg
）
只有胚本身 胚连着胚柄
3.19±0.52 （10） 8.91±1.16③ （10）
胚与离体胚柄直接接触 6.22±0.78③ （10）
心形晚期 （
1.07±0.07mg ）
胚与加热杀死的 离体胚柄直接接触
现在是21页\一共有62页\编辑于星期二
在普通小麦与玉米的杂交中， 胚胎发生的最初几次分裂 期间，父本玉米的染色体 被排除，结果形成了只含有
一套母本染色体的单倍体小麦
胚，但受精后3～12d胚乳逐 渐解体，使胚得不到营养在 颖果成熟前死亡。
图8-2 小麦×玉米12 d杂种胚拯救
现在是22页\一共有62页\编辑于星期二
种子有休眠特性 （种皮与未完成
后熟的原因）
现在是7页\一共有62页\编辑于星期二
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
8.1.3 幼胚培养（immature embryo culture） 是指对发育早期胚或未成熟胚的培养，即供给一定的
现在是23页\一共有62页\编辑于星期二
有些植物种子休眠期很长，如鸢尾（lris），一般种 子成熟后要休眠2～3年才能萌发，在培养基上几天内 种子就能萌发。
植物种子休眠的原因可能来自胚乳，因为离体胚如果带 着胚乳培养，胚的生长就受到抑制。具有休眠特性 的种子，其胚离体培养时，在培养基中加入1～2
不严，大多数植物子房培养早期在黑暗，弱光照 条件下生长良好。 （3）胎座和子房对胚珠培养的影响：带有胎座或
表8-3 红花菜豆中 胚柄对胚在离体条 件下生长和发育的
作用（引自Yeung
等，1979）
（ 0.87±0.02mg
）
只有胚本身 胚连着胚柄
3.19±0.52 （10） 8.91±1.16③ （10）
胚与离体胚柄直接接触 6.22±0.78③ （10）
心形晚期 （
1.07±0.07mg ）
胚与加热杀死的 离体胚柄直接接触
现在是21页\一共有62页\编辑于星期二
在普通小麦与玉米的杂交中， 胚胎发生的最初几次分裂 期间，父本玉米的染色体 被排除，结果形成了只含有
一套母本染色体的单倍体小麦
胚，但受精后3～12d胚乳逐 渐解体，使胚得不到营养在 颖果成熟前死亡。
图8-2 小麦×玉米12 d杂种胚拯救
现在是22页\一共有62页\编辑于星期二
种子有休眠特性 （种皮与未完成
后熟的原因）
现在是7页\一共有62页\编辑于星期二
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
8.1.3 幼胚培养（immature embryo culture） 是指对发育早期胚或未成熟胚的培养，即供给一定的
现在是23页\一共有62页\编辑于星期二
有些植物种子休眠期很长，如鸢尾（lris），一般种 子成熟后要休眠2～3年才能萌发，在培养基上几天内 种子就能萌发。
植物种子休眠的原因可能来自胚乳，因为离体胚如果带 着胚乳培养，胚的生长就受到抑制。具有休眠特性 的种子，其胚离体培养时，在培养基中加入1～2
不严，大多数植物子房培养早期在黑暗，弱光照 条件下生长良好。 （3）胎座和子房对胚珠培养的影响：带有胎座或
植物的胚胎培养
表8-1 荠菜胚胎不同发育时期对营养旳需求（引自Torrey，19
胚发育时期 胚长（μm）营养要求
球形胚早期 22-60 球形胚晚期 61-80
心形胚期 81-450
不不小于40 μm旳胚对营养旳需求不详
基本培养基（大量元素①+微量元素②+维生 素③+2%蔗糖）+IAA（0.1 mg/L）+KT （0.001 mg/L）+硫胺腺嘌呤（0.001 mg/L）
植物旳胚胎培养是指对植物旳胚、子房、胚珠和胚 乳等胚胎组织进行离体培养，使其发育成完整植株 或者离体研究植物胚胎发生机理旳生物技术。
胚乳
胚 子房 胚珠
8.1 离体胚培养 8.2 植物胚珠和子房培养 8.3 离体授粉、受精与合子培养 8.4 胚乳培养
8. 1.1 离体胚培养旳概念 离体胚培养（embryo culture）指从植物种子中分
离体胚培养还可用于许多重大理论问题旳研 究，如胚胎发育过程，影响胚发育旳多种原因， 胚乳作用以及与胚发育有关旳代谢和生理变化等。
(7) 脱分化与再分化培养
以幼胚或成熟胚为外植体诱导愈伤组织，建 立胚性无性系，不但能够应用于研究体细胞胚胎 发生、分离原生质体，还可应用于植物体细胞遗 传饰变和转基因技术旳研究等。
水稻成熟胚培养
欣赏与药用（紫杉醇） 种子有休眠特征
台湾红豆杉成熟胚培养
种子有休眠特征 （种皮与未完毕 后熟旳原因）
牡丹成熟胚旳离体培养与迅速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
8.1.3 幼胚培养（immature embryo culture） 是指对发育早期胚或未成熟胚旳培养，即供给一
植物胚胎培养
水稻：授粉后4 d 黄瓜：授粉后7 ~ 16 d 大麦：授粉后10 ~ 20 d
黑麦草：授粉后8 ~ 10 d 梨：授粉后20 d 玉米和小麦：授粉后8 ~ 12 d
一般情况下：接近成熟或完全成熟的胚乳callus诱导率很低， 甚至无callus
木本植物，如：桑寄生科、檀香科植物，其成熟胚乳和诱 导产生callus
四、胚乳培养
胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子 结合而成的3倍体组织。由它可获得无子结实的3 倍体植株，进而可将它加倍成6倍体植株。
不同胚乳发育类型及发育时期直接影响外植 体取材时期以及胚乳细胞产生愈伤组织频率。
胚乳培养的后代，常发生细胞染色体数目变 化，形成多倍体、非整倍体等。
（一）胚乳的发育类型
体培养。
4、胚珠培养 指未受精或受精后的胚珠离体
培养。
不同植物的胚珠形态结构
倒生胚珠
5、子房培养 指授粉和未授粉的子房培养。它对
于研究果实发育的生理、离体受精等有 重要意义。
6、试管受精 指在无菌条件下培养离体的未受精
子房或胚珠和花粉，使花粉萌发产生的 花粉进入胚珠而完成受精过程。
二、胚胎培养的应用
(3)、愈伤组织(callus) 在许多情况下，幼胚在离体培养中 首先发生细胞增殖，形成愈伤组织。一般来讲由胚形成的 愈伤组织大多为胚性愈伤组织，这种胚性愈伤组织很容易 分化形成植株。
（二）成熟胚培养 成熟胚是自养的，培养基需要简单。
主要目的: ◆研究胚发育过程的形态建成 ◆生长调节物质的作用 ◆胚与胚乳相互关系和营养要求
(2)、早熟萌发(early mature sprouting) 幼胚接种后，离体 胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌发成幼苗，通 常称之为早熟萌发。在大多数情况下，一个幼胚萌发成一 个植株，但有时会由于细胞分裂产生大量的胚性细胞，以 后形成许多胚状体，从而可以形成许多植株，这种现象就 是所谓的丛生胚现象。
高中生物选修3精品课件6：3.2 体外受精和早期胚胎培养
4、下列关于胚胎工程的叙述，正确的是 B A. 通过胚胎体外培养可直接获得新生儿 B. 超数排卵技术要使用一定的激素 C. 胚胎移植中的受体与供体必须都为优良品种 D. 受体母畜需要遗传性状优良的品种，供体母畜可用 遗传性 状一般的品种
1)收集的方法:假阴道 法,手握法和电刺激 等
2)获能处理: 培养法：啮齿动物、 家兔和猪 化学法：牛、羊
3.受精
在获能溶液 或专用的受精 溶液中完成受 精过程
3、胚胎的早期培养
• 一般比较复杂 • 培养液: 水、无机盐、有机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸以及动物血清等。 • 培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植
或冷动保存。
培养发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植 或冷冻保存
不同动物 胚胎移植 时间不同
桑椹胚阶段：牛、羊 8个或16细胞胚阶段：小鼠、家兔 4个细胞胚阶段：试管婴儿
小 采集卵母细胞
采集精子
结
1）超数排卵（试剂）
方法 2）活体取卵（仪器）
方法①②③
3）从屠宰的卵巢取卵 体外获能
体外培养
（方法，试剂）
专题3 胚胎工程
3.2 体外受精和 早期胚胎培养
一、教学目标： 1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。 2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。 3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。
二、教学重点： 1.体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。 2.哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。 三、教学难点： 1.卵母细胞的采集和培养。 2.精子的采集和获能。
成熟的卵子 （时期：MII中期 ）
体外受精 （试剂）
获能的精子
早期胚胎培养（培养条件、目的阶段） 胚胎移植
受体牛
植物坯胎培养及离体授粉
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四、离体授粉的方法:
1、试验材料的选择：以子房较大胚珠 较多的植物较易成功。
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2、离体授粉的程序： （1）确定开花、花药开裂及授粉时间 （2）去雄后将花蕾套袋隔离 （3）制备无菌子房或胚珠 （4）制备无菌花粉 （5）胚珠或子房的试管内授粉
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五、影响离体授粉受精的因素:
用于单倍体育种。
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（二）胚珠培养方法:
1、材料的选择和灭菌： 未授粉胚珠：开花前1-6天， 授粉胚珠：授粉后1-120天不等，较晚时期
有利于胚的发育。 灭菌：先对子房或外表组织消毒灭菌后，后
取出胚珠培养。
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2、培养基的影响：
植物激素：细胞分裂素对授粉胚珠发育常 有促进作用。
1、温度：
多数为25-30℃，因植物种类有所差别。 2、光照： 一般认为黑暗或弱光条件较为合适。
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（三）胚柄
在幼胚培养中，带有胚柄结构有利于幼 胚的生长。但一般较难与胚一起分离出来。
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第二节 植物胚乳培养
胚乳培养（Endosperm culture）：
是指将胚乳组织从母体上分离出 来，通过离体培养，使其发育成完整 植株的技术。
33二、子房ຫໍສະໝຸດ 养:包括授粉子房和未授粉子房培养。 1949年和1951年最早在黄瓜、番茄、菜 豆、草莓、烟草等植物上获得成功。 授粉子房培养形成成熟果实和种子； 未授粉子房培养形成小的无籽果实。
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（一）子房培养的意义:
➢ 获得杂种植株； ➢ 未授精子房培养为试管受精提供技术基础； ➢ 未受精子房培养能获得获得单倍体植株，用
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三、胚珠和子房培养
1、作用 促进原胚继续生长，使幼胚发育 成熟；
成功：四季桔、柑、凤仙花、洋葱
未授粉胚珠和子房，诱导孤雌 生殖，产生雌性单倍体
成功的植物：西葫芦、莴苣、百合等
2、外植体消毒和接种
3、培养基及培养条件 4、离体培养胚胎的发育
胚珠或授粉子房培养，合子胚可以更好地发 育成植株。但如果条件不适，也容易从幼胚 或珠心组织产生愈伤组织。 芸香科易产生珠心胚。培养胚珠，获得大量 珠心胚，用以品种复壮、快速繁殖和获得无 病毒苗。同时，通过珠心组织培养，产生胚 性愈伤组织，建立胚性组织培养实验体系。
第六章
胚胎培养和离体授粉
•胚培养 •胚乳培养 •胚珠和子房培养 •离体授粉
一、胚培养
1、意义（5）
促使发育不良或中途败育的胚发育成熟 打破休眠期促进胚萌发 克服多胚品种珠心胚的干扰 快速繁殖良种砧木 诱导胚性愈伤组织
2、离体胚培养的发育途径
按正常胚胎发育途径形成植株
脱分化形成愈伤组织 胚“早熟萌发”
Short day plants:Plumbago indica
思考题
• 胚和胚乳培养的意义及方法 • 胚和胚培养注意事项
全书 内容
柑桔、苹果、枇杷、枣、梨、桃、猕猴桃、马铃薯
2、胚乳培养
胚乳 愈伤组织 形态发生
胚状体发育成苗
柑桔和枣
不定芽苗
苹果和枇杷
• For culture of mature endosperm, fruits are surface sterilized and endosperm plus embryo are dissected out under aseptic conditions. • For culture of immature endosperm, entire seeds are sterilized and the endosperm tissue is carefully excised under aseptic conditions using a stereoscopic microscope. It is desirable to dissecting out endosperm explants free of embryo tissue. Failure in this regard could lead to contamination of the endosperm callus with the tissue of embryo origin (diploid tissue).
四、离体授粉（In vitro pollination）
也叫离体受精（In vitro fertilizationi）、试管 受精（Test-tube fertilization） 就是把未授粉的胚珠或子房从母体上切离下来， 进行无菌培养，并以一定的方式授以无菌的花 粉，使之在试管内实现受精。可以克服自亲不 亲和，从而得到远缘杂种。
取即将开花的花蕾，灭菌，切离子房，引入花粉 1-1、直接引入法 刀片在子房壁或子房顶端切开 一个切口，把花粉配成花粉悬 浮液滴于切口处 1-2、注射法
离体开花（in vitro flowering）
• Physiology of flower • In vitro pollination for breeding purpose
4、原胚的培养
无机氮： 硝酸盐、亚硝酸盐或铵盐； 渗透压： 蔗糖，8%-10%，不同发育期，渗 透压不一样，初期高（WHY） 复杂的天然提取物： 椰乳 活性炭： 吸附有毒物质
二、胚乳培养
1、用途
胚乳培养再生植株证明了全能性理论；
研究胚和胚乳的关系及胚乳组织的功能； 再生植株多为三倍体，产生无籽果实； 研究育种和性状遗传。
2.1 按正常胚胎发育途径形成植株 •成熟胚 正常发育形成小苗
•未成熟胚
维持胚的生长，进行正常的胚胎发 育成熟，完成胚胎发育的全过程。
2.2 脱分化形成愈伤组织
离体胚愈伤组织源自胚状体或不定芽小植株
激素浓度高 分化培养基
2.3 胚“早熟萌发” 畸形苗 分离变异体 发育不正常而死
未成熟幼胚
3、成熟胚的培养
3-1、材料的消毒与接种 通常来自成年健康、品种优良的母树或杂交种子 3-2、培养基
谷氨酰胺作为氮源，可以促进胚生长 LH、ME和YE促进胚生长 硫氨素促进胚根的伸长 生长素低浓度促进胚的发育（胚根） 赤霉素促进有后熟作用的种子萌发
附加成分
3-3、培养条件 12小时光照和25C，热带兰花杂交种胚30 C