单 倍 体 培 养
第九章 单倍体的培养
花药培养技术 离体小孢子（花粉） 离体小孢子（花粉）培养
花药培养技术
培养方法 影响雄核发育的因子 雄核发育的途径 花粉胚或花粉愈伤组织的形成和花粉植株 的再生
培养方法
取材
在理想的情况下，用于花药或花粉培养的供体材料， 在理想的情况下，用于花药或花粉培养的供体材料，应当取 自幼年植株，随着供体植株年龄的增加， 自幼年植株，随着供体植株年龄的增加，花药对离体培养的 适应能力下降，并会出现各种不正常的现象。 适应能力下降，并会出现各种不正常的现象。
雄核发育的途径
单核小孢子进行一次均等分裂， A、单核小孢子进行一次均等分裂，形成两个等同的子细胞，这两个子 单核小孢子进行一次均等分裂 形成两个等同的子细胞， 细胞进一步发育成愈伤组织或胚状体； 细胞进一步发育成愈伤组织或胚状体； 单核小孢子先进行一次正常的非均等分裂， B、单核小孢子先进行一次正常的非均等分裂，然后通过营养细胞的进 一步分裂形成愈伤组织或胚状体； 一步分裂形成愈伤组织或胚状体； C、单核小孢子进行一次有丝分裂，营养核退化，而生殖核进一步发育 单核小孢子进行一次有丝分裂，营养核退化， 形成单倍体植株； 形成单倍体植株； 小孢子进行一次非均等的正常分裂， D、小孢子进行一次非均等的正常分裂，形成一个营养细胞和一个生殖 细胞。但在这种情况下， 细胞。但在这种情况下，两个细胞都进一步分裂并参与愈伤组织和胚状 体的形成。有时，由于二个核融合而导致非单倍体的形成。 体的形成。有时，由于二个核融合而导致非单倍体的形成。
花药、 花药、花粉培养
概说
花药花粉培养
是指花粉在营养培养基上改变其正常发育和机能（ 是指花粉在营养培养基上改变其正常发育和机能（即改变其沿配 子体发育的正常方向而沿孢子体途径发育），不经受精发生细胞 子体发育的正常方向而沿孢子体途径发育），不经受精发生细胞 ）， 分裂，而由单个花粉粒发育成完整植株的技术。 分裂，而由单个花粉粒发育成完整植株的技术。
花药离体培养、花粉离体培养与单倍体育种的区别
花药离体培养、花粉离体培养与单倍体育种的区别一般是离体培养花粉处于单核时期（小孢子）的花药。
通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）而分化成为单倍体植株，这是目前获得单倍体植株的主要方法。
大体上要经过制备培养基、接种花药和培养三步骤。
由花粉长成单倍体一般有两条途径①由花粉分裂形成愈伤组织（即分化程序很低的薄壁细胞团），再由愈伤组织分化出根和芽，最后形成植株。
②由花粉分裂形成胚状体（不是由合子发育成的胚叫胚状体），再由胚状体长成植株。
当瓶中花药内长出的小苗达到一定大小时，应调节温度、温度及光照等条件，使幼苗得到锻炼并逐步适应自然的环境条件，然后从试管中移出种植于土壤中，进行一般的栽培和管理。
1、花药离体培养与单倍体育种是一回事吗？花药离体培养是一种组织培养技术，其过程是：①把花粉发育到一定阶段的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上进行离体培养；②花粉在培养基所提供的特定条件下可以发生多次分裂，形成类似胚胎的构造（胚状体）或愈伤组织；③诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株。
单倍体育种是一种育种方法，其过程是：在花药离体培养的基础上，用秋水仙素继续处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，重新恢复为二倍数。
因为它们的二倍数染色体是由单倍数染色体本身加倍而来的，所以都是纯系，自交后代不会发生性状分离，因此在育种上有很高的应用价值。
由此可知，花药离体培养与单倍体育种关系密切——花药离体培养是单倍体育种的首要环节，但两者的步骤和结果是不同的。
2、花药离体培养得到的植株一定是单倍体吗？花药离体培养得到的植株不一定是单倍体，其原因还得从花药的结构和培育过程谈起。
花药是花的雄性器官，包括体细胞性质的药壁和药隔组织，以及雄性性细胞的花粉粒。
按染色体的倍性来看，前者为二倍体细胞，后者为单倍体细胞。
在离体培养过程中，由于花药愈伤组织的多倍化、核融合、花药壁和花丝等二倍体体细胞参与愈伤组织的形成、愈伤组织染色体的变化等因素，导致培养中有非单倍体植株出现。
单倍体细胞培养
花粉培养
花粉培养技术
• 1、取材时期：四分体时期到单核早期。 • 2、花粉的分离： • 3、小孢子纯化： 对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 • 4、花粉的培养
单倍体细胞培养
花粉培养方法
• 1、平板培养：花粉置琼脂固化培养基上培养。 • 2、液体培养： 花粉悬浮在液体培养基中培养，
单倍体细胞培养
（2）人工诱导雄核发育的方法
辐射处理：γ射线（通常用60Co或173Cs)，X射线 和紫外线
用紫外线、X射线或γ射线处理卵子，使 其遗传物质失活，与正常精子受精，再在适 当时间以冷、热或高压等处理。
单倍体细胞培养
离体诱导：
植物细胞具有潜在的再生性和全能性,能发育为完整植株， 故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养，可诱导产 生单倍体。方法如下： A、花药和花粉培养
单倍体细胞培养
花药培养常用的基本培养基：
✓ N6：高硝态氮，低铵态氮，广泛用于禾本科植物的花药培养 ✓ B5、MS、White、Nitch 等。 ✓ C17（王培等，1986）：适于小麦花药培养，提高 出愈率。
激素：相对较低的激素水平 蔗糖：一般2-3%，高浓度对禾谷类较有利
培养条件－温度和光照： 番茄花药培养对蔗糖浓度的诱导反应 蔗糖浓度 2％ 3％ 4％ 6％ 10％ 13％ 17％ 诱导频率 5％ 10％ 12％ 18％ 25％ 45％ 8％
单倍体细胞培养
五、单细胞培养
前言
•
使用单细胞系统比使用完整的器官或植株有
更大的优越性。使用游离细胞系统时，可以让各种
化学药品和放射性物质很快作用于细胞，又能很快
停止作用。通过单细胞克隆，可以将微生物的遗传
单倍体育种流程
单倍体育种流程单倍体育种流程是一种常用的植物细胞培养方法。
这种方法的主要目的是通过控制细胞生长的环境条件，让其在适当的营养基质中进行无性繁殖，生长出单倍体的植株。
下面，我将为大家介绍一下关于单倍体育种流程相关的步骤以及注意事项。
第一步：基因资料收集在进行单倍体育种之前，我们需要对目标植物的胚胎愈伤组织进行采样，获取其基因组的信息。
这一步骤需要注意的是，采样时需要遵循科学的伤口消毒和操作规范，防止细菌的侵入等问题。
第二步：培养培养基在获取了目标植物的样本之后，我们需要对其进行切割、清洗等处理步骤，将其制成所需的细胞组织。
之后，将其放入含有营养基质的培养环境中，利用高压灭菌技术进行消毒，促进培养基的生长。
第三步：愈伤组织分离将植物样本的细胞组织放置于含有生长激素（如激素、生长素等）的培养环境中进行分离处理。
这个步骤是非常重要的，因为它的目的是让植物愈伤组织快速分裂并不断产生新的细胞，最终得到足够多的单倍体植株。
第四步：胚胎培养在愈伤组织分离的基础上，我们需要对其在适宜条件下进行胚胎培养，从而最大程度地促进新细胞的产生和生长。
在这个环节中，各种生长因子和激素的添加是必要的，要谨慎监控培养环境的温度、湿度等参数，以确保细胞的生长和繁殖。
第五步：单倍体植株培养在达到足够的细胞数和组织质量之后，我们需要将这些细胞转移至含有单倍体植株的培养环境中，继续进行细胞的生长和繁殖。
这个步骤是十分关键的，因为这时我们已经可以看到培养出的单倍体植株，如果出现任何问题都会影响到后续的实验。
第六步：单倍体植株筛选与鉴定一旦我们获得了足够的单倍体植株，我们就需要进行筛选和鉴定，以确保其种质纯度与稳定性。
这个步骤中，不仅需要进行基因检测和表型检测等科学手段，还需要多方位的团队协作和精心的管理和维护。
总体而言，单倍体育种流程是一项复杂的实验技术。
虽然流程中的每个步骤都十分重要，但是对每一个环节的细心、耐心和专业度，才是保障这个实验成功的最大保证。
单倍体细胞培养
六倍体(hexaploid)植物其haploid为triploid 如，普通小麦2n = 6x = 42， n = 3x = 21
八倍体(octoploid)植物其haploid为tetraploid 如，草莓 2n = 8x = 56 ，n = 4x = 28
单倍体植株特点：
单倍体含有本物种配子染色体数及其全套染色体组，也 就是有生活必需的全套基因，因此在适宜条件下，能正常 生长。但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表 现为： ①一般比较矮小纤弱，各器官明显减小； ②雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代； ③染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。
花药和花粉培养
※ B途径 小孢子 第一次有丝分裂为 均等分裂，形成大 小相近的两个细胞 。然后由这两细胞 连续分裂形成单倍 体植株，或者核融 合形成多倍体植株 。
花药和花粉培养
4、花药培养与花粉培养的异同点
– 培养目的相同，均获得小孢子植株。 – 花药培养属于器官培养；而花粉培养属于细胞 培养。 – 花粉培养没有药壁组织干扰，单倍体产量高。
2、花药或花粉培养在作物育种中的作用：
（1）缩短育种年限：常规育种需4-6年获得纯 系，而小孢子培养仅需1-2年。
供体植株 花粉培养 小孢子（N） 雄核发育
花粉植株 （N） 自然加倍 人工加倍 纯合植株 （2N）
一年内获得纯系
花药和花粉培养
（2）提高了目标基因型的选择效率
二倍体供体植株基因型为AaBb，若要从后代中选择基 因为AAbb的纯合单株
常规方法： AAbb出现的概率为1/16，并且不能将AAbb 与Aabb、aAbb区分开。
AB AB aB Ab ab AABB aABB AabB aAbB aB AaBB aaBB AabB aabB Ab AABb aABb AAbb aAbb ab AaBb aaBb Aabb aabb
简述通过组织培养培育单倍体的方法
简述通过组织培养培育单倍体的方法摘要：单倍体是指个体一条染色体来自一条母系，另一条染色体来自另一条父系的个体，本文旨在阐明通过组织培养和培育单倍体的方法。
首先，介绍了有关单倍体的定义及其重要性。
其次，介绍了组织培养培育单倍体的步骤，其中包括囊袋培养实验、胚囊发育、抗生素筛选和贴壁培养实验。
最后，介绍了单倍体培养中可能出现的不良反应，并提出了对应的解决方案。
根据上述分析，可以得出结论，组织培养和培育单倍体的方法是可行的。
关键词：单倍体；组织培养；培育；不良反应简述通过组织培养培育单倍体的方法一、引言单倍体是指一条染色体来自一条母系，另一条染色体来自另一条父系的个体。
单倍体可以在一定程度上改变体外细胞和小鼠的表型特征。
因此，可以说，单倍体在许多生物学研究和应用中都起着重要作用。
通过技术，可以通过组织培养和培育单倍体。
本文旨在阐明这一过程。
二、单倍体组织培养和培育方法1.袋培养实验囊袋培养实验是指在一个密封的容器中放入特殊的培养基，然后将需要培养的植物组织或动物细胞放入容器中，最后在特定条件下培养。
此外，在这个过程中，可以将特定类型的抗生素加到培养基中，以抑制有害微生物的生长。
囊袋培养实验可以用于组织培养和培育植物或动物的单倍体。
2.囊发育当植物的细胞被萌发后，可以通过胚囊发育继续培养和培育单倍体。
在这一过程中，可以将胚囊放在特定的低温条件下或有配制的培养基中培养，以促进胚小孢子发育。
当胚囊完全发育后，可以将其移植到细胞培养皿中，以获得单倍体。
3.生素筛选抗生素筛选是指对经过囊袋培养实验或胚囊发育后获得的单倍体样本进行筛选，以鉴定特定抗生素耐受性的细胞。
这可以通过将抗生素添加到细胞培养皿中，如果细胞耐受抗生素，则可以看到细胞继续生长，否则会出现细胞死亡，从而确定单倍体的抗生素耐受性。
4.壁培养实验贴壁培养实验是指在细胞贴壁前，将特定的培养基加入封闭的容器中，然后将容器放置在一定高低的温度条件下，以促进细胞的生长和增殖。
第七章 单倍体培养
压挤 过滤
离心清洗
接种
花粉的分离方法
6.2培养方法
直接培养：液体浅层培养
条件培养基培养
加入了花药提取物的基本培养基是条件培养基
花药预培养法
哺育培养（看护培养）
利用整个花药、药壁或花瓣愈伤组织作为哺育者来诱导花粉去分化启动
花药作为哺育组织
花药与花粉间放入滤纸
微室悬滴培养
γ射线处理
可与热激处理结合，促进花粉愈伤形成和花粉胚胎发生
秋水仙素处理
扰乱了对不对称分裂起决定作用的微管细胞骨架，使单核花粉的细胞核移向中央， 导致均等分裂
冷激处理
促进小孢子胚胎发生
营养饥饿处理
促进小孢子胚胎发生，可以和热激处理结合效果更好，糖饥饿处理对孤雄生殖有 诱导作用，谷氨酰胺饥饿处理也对一些植物有作用
人工加倍方法－秋水仙碱处理加倍（但容易造成多倍化的嵌 合体）
培养瓶中加倍处理（处理单个单倍体细胞可降低混倍体和嵌合体现象） 移栽后加倍处理
氟乐灵(Trifluralin)处理：比秋水仙素产生的不正常胚率低
6.5鉴定
染色体数目鉴定
花粉植株的选择鉴定
H1生长势差，生育期的表现与正常植株出入很大 性状选择宜在H1代的种子后代群体中进行
小孢子发生的全部细胞参与胚状体形成
小孢子发生的细胞由个别细胞发育形成胚状体，这种胚性细 胞具双极性
小孢子发生细胞发育为愈伤组织，再发生胚状体 小孢子发生细胞先游离为单细胞，再形成愈伤组织发生胚状 体
愈伤组织再分化途径
单倍体培育的原理
单倍体培育的原理单倍体呢，就是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
你可以想象一下，就像是从正常的一群染色体里，挑出了一半来组成一个新的小团体，这个小团体就是单倍体啦。
在自然状态下，植物的雄配子（花粉）和雌配子（卵细胞）结合，然后就像小两口组成家庭一样，它们的染色体融合在一起，就形成了正常的二倍体或者多倍体的后代。
但是单倍体培育可不想这么按部就班。
科学家们就像调皮的小魔法师一样，他们想办法把雄配子或者雌配子单独拿出来，让这个配子自己发育成一个完整的个体，这个个体就是单倍体啦。
比如说，花粉就像是一个小小的潜力股。
科学家们会用一种特殊的技术，让花粉脱离了正常的受精过程，直接开始发育。
这就好比是本来花粉是要去找卵细胞一起过日子的，结果现在科学家说：“花粉小老弟，你自己也能闯天下呢！”然后在合适的培养条件下，花粉就开始拼命生长，细胞不断分裂，慢慢地就长成了一个小植株，这个小植株就是单倍体植株啦。
单倍体培育还有一个很厉害的地方呢。
因为单倍体只有一套染色体，所以它的基因都是纯合的。
这就像是一个非常纯粹的小世界，没有那些杂七杂八的基因组合。
这对于植物育种来说可太重要啦。
就好比我们要找一个最纯正的品种，单倍体就像是一个纯净的源头。
你想啊，如果我们用传统的方法培育新品种，可能要经过好多好多代的杂交、筛选，才能得到我们想要的纯合品种。
但是单倍体培育就像是走了一条捷径。
我们得到单倍体之后，再用一些化学物质或者其他手段，让这个单倍体的染色体加倍，一下子就得到了纯合的二倍体。
这就像是本来只有一个小小的积木房子（单倍体），现在我们把它变成了一个坚固的大城堡（二倍体），而且这个城堡的每一块积木都是一模一样的，超级稳定呢。
而且单倍体培育还能帮助我们快速地筛选出优良的基因。
比如说，我们有一堆植物，里面可能有一些隐藏着很好的基因，但是在正常情况下，这些基因可能被其他基因掩盖了。
但是通过单倍体培育，我们可以把这些基因单独拎出来，看看它们到底有多厉害。
单倍体培养
• 单亲单倍体可能包含自己的女性或父本的基因组中。我们还通过杂交 野生型女性对GFP-tailswap作为花粉供体（表1）获得单倍体。在这种 情况下，单倍体后代都起源于纯粹的产妇。质体基因组基因分型结果 显示，无论母亲和父亲的单倍体含有它们的母本（补充图4）的细胞 质。这证实了我们通过使用GFP-tailswap植物作为雄性或雌性亲本，分 别在横向野生型由任一母系或父系单倍体。单倍体和非整倍体的比例 要低得多，如果一个野生型的女性被交叉到GFP的男性（表1）。我们 推测，如果CENH3从母体（野生型）基因组中发展早期表达，野生型 CENH3可以并入来自于GFP-tailswap，防止在野生型×GFP-tailswap跨 基因组消除父本染色体。 • 单倍体基因拟南芥植物在形态上类似于二倍体，但在尺寸上（补充图 5图3420，g和）相对较小。早在植物发育，单倍体具有较窄的莲座叶 （图1F）。抽薹后，单倍体产生更多的叶子从二级分生组织。单倍体 花比二倍体花小（图1G），它遵循的总的趋势，随着倍性在拟南芥花 的大小增加。单倍体一般都是无菌的。它们包含的每一条染色体的单 个副本，并且不能经受同源配对在减数分裂，产生配子不含有染色体 （图2和补充图6）的全补。母亲和父亲的单倍体植株有类似成人的形 态（数据未显示）。这与在拟南芥的所有文件印记发生在短暂的胚乳 ，局限于种子结构的事实一致。
第7章 植物单倍体培养
四、花药培养 （一）概述
花药培养属于器官培养范畴，一定发育时期的花药在 适当条件下可通过两种途径发育成单倍体植株。 1. 胚发生途径 花粉---原胚---胚状体---单倍体植株 例如：甜椒、茄子、大白菜、油菜 2. 不定器官发生途径 花粉---单倍体愈伤组织---诱导器官分化---单倍体植株 花药培养存在的问题：培养过程中可能受到药壁组织干 扰，可能存在二倍体再生植株，需要进行倍性鉴定。
3 小孢子的培养 （1）液体培养 花粉悬浮液（104/ml）在培养皿中形成约 1mm后的薄层，用封口膜密封后进行培养。 （2）固体平板培养 用液体培养基溶解低熔点琼脂或琼脂糖保 温在40℃条件下使其保持液体状态，将含有花 粉粒的液体培养基与琼脂（糖）培养基混合， 使花粉粒均匀分布在培养基中，在培养皿中铺 一个薄层，凝固后用封口膜密封进行培养。
四、花药培养
（二）花药培养基本程序 2. 灭菌及预处理
未开放的花蕾，常规灭菌后直接取出花药在4~5℃条件 下冷处理2~4d，易产生胚状体。
适宜培养的花药，花蕾尚未开放花药处在严密包被之中， 本身处于无菌状态。通常只要用70％的酒精喷洒获擦拭花 器即可。
适当的预处理可显著提高花药的愈伤组织的诱导率。
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（二）花粉培养技术
3 小孢子的培养
（3）夹层培养
固体培养基+花粉悬浮液+未凝固培养液
（4）看护培养
Sharp（1972），将番茄完整的花药置于固体培养基上，
在花药上覆盖一张滤纸圆片，用吸管吸取一滴花粉悬浮液滴
在滤纸上进行培养，利用了花药中游离成分，提高雄核发育
诱导率。
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本章内容
一、单倍体的概念及发生 二、离体小孢子发育 三、小孢子培养 四、花药培养 五、未受精子房及胚珠培养 六、单倍体植株鉴定及染色体加倍 七、单倍体培养的应用
人工培育单倍体的方法
人工培育单倍体的方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊人工培育单倍体的那些事儿。
你说单倍体是啥呀？就好比一个团队，正常情况得有各种角色齐全吧，但单倍体就像是这个团队只有一半的人，少了很多重要角色呢！那咱为啥要培育它呀？这用处可大了去啦！
咱先说说怎么培育单倍体吧。
就好像搭积木一样，得一步一步来。
咱可以通过花药离体培养来搞。
就把花药当作是一个小宝藏盒，把它从植株上取下来，放在特定的培养基里，让它自己慢慢成长发育。
这就像给小宝藏盒创造了一个特别的环境，让它能变出我们想要的东西。
还有一种方法呢，是通过雌配子体培养。
这就好比是挖掘另一种宝藏，只不过这个宝藏藏得更深一些。
但咱不怕呀，只要找到了方法，就能把它给弄出来。
你想想看，要是咱能人工培育出单倍体，那能解决多少问题呀！比如说在育种方面，那可就方便多啦。
就像你有了一把神奇的钥匙，可以打开很多扇门，找到更好的品种。
这就好比你要去一个很远的地方，本来路很难走，现在有了单倍体这个工具，就像是有了一条捷径，能让你更快地到达目的地。
而且呀，通过单倍体培育，还能让植物的一些优良特性更加突出呢，这不就像是给植物来了一次大变身嘛！
咱再想想，如果没有人工培育单倍体，那得错过多少好机会呀！就像你明明知道有宝藏就在那里，却没办法去拿，多可惜呀！
所以说呀，人工培育单倍体真的是很重要的一项技术呢。
咱可得好好掌握它，让它为我们服务呀！大家说是不是这个理儿？咱可不能小瞧了这小小的单倍体，它能发挥出大大的作用呢！以后咱在农业、园艺等方面，都能看到它的身影，给我们带来很多惊喜呢！。
15 植物单倍体培养
低温处理的作用：
可以激发花粉母细胞产生两个相等的核
保持高比例的强生活力花粉，同时延缓 体细胞组织的衰老； 激发花粉产生原胚；
促使细胞同步分裂。
3．培养基及培养条件 培养基 花药培养常用的基本培养基：MS ； N6；B5。 附加成分：蔗糖；激素。
蔗糖浓度对花粉的诱导生长有一定作用。•
番茄花药培养对蔗糖浓度的诱导反应
Sunderland (1971)对烟草不同花粉发育时期的 培养反应作了观察： 花粉发育时期 胚状体诱导频率（%） 减数分裂期 0 单核早期 14 单核晚期 40 双核早期 55
2、花药预处理 花药培养前给予一定的低温处理。 烟草、茄子 3～5°C 72小时 水稻 10°C 10～14天 柑橘 3°C 5～10天 马铃薯 4°C 48小时
花药培养
首先报道是在1964年，目前已有250多种植物 花药培养成功。 花药培养获得单倍体的技术已在禾本科作物、 茄科作物、十字花科作物的育种中广泛应用。 基本程序： 外植体选择－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
1．外植体的选择： 供试材料的遗传背景 供试材料的生理状态 花粉的发育时期 一般选择单核期
用尼龙筛过滤掉药壁，滤液再低 速离心（100～160rpm ） 再加入新 鲜培养基 连续进行两次过滤，至每 毫升含103～104个花粉的浓度
花粉培养方法 ： 微室培养法 看护培养法
花药和花粉培养
花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部 分，属于器官培养的范畴。 花粉培养的精确定义是：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。 有时花粉培养也称为小孢子培养。从培养方法 和技术方面来讲，它属于细胞培养的范畴。 都是要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞，最后 发育成单倍体植株。
单倍体培育的原理
单倍体培育的原理宝子！今天咱们来唠唠单倍体培育这个超有趣的事儿。
单倍体培育啊，就像是一场植物界的超级变身魔法呢。
你知道吗，咱们平常看到的植物大多是二倍体，就像是有两组小伙伴在细胞里愉快玩耍。
但是单倍体就不一样啦，它只有一组染色体，就像孤零零的一个小团队。
还有一种方法可以得到单倍体呢，那就是花药离体培养。
花药就像是植物的小精子库，里面有好多小小的花粉粒。
这些花粉粒啊，它们本身就是单倍体。
把花药取出来，放在特殊的环境里培养，就像是给这些小单倍体们一个单独成长的机会。
这个特殊环境可讲究啦，就像给小宝贝们准备了一个温暖又营养的小摇篮。
里面要有合适的营养物质，就像给它们准备了好多美味的食物，还有合适的激素，就像给它们安排了贴心的小管家，告诉它们什么时候该长大，什么时候该变身。
在这个小摇篮里，花粉粒就开始慢慢发育，最后长成单倍体植株啦。
单倍体培育可不仅仅是为了好玩哦。
它对植物育种有着超级大的意义呢。
你想啊，单倍体就像一张白纸，它只有一组染色体。
这时候如果我们想要给植物添加一些好的基因，就像给这张白纸画上美丽的图案一样容易。
我们可以通过一些技术手段，让这个单倍体的染色体加倍，这样就得到了纯合子的二倍体植株。
这种纯合子植株在育种上可太有用啦，它可以稳定地把好的性状遗传下去，就像一个靠谱的传家宝一样。
而且啊，单倍体培育还能让育种的速度加快好多呢。
要是按照传统的育种方法，想要得到纯合子可能要等好几代植物慢慢繁殖、杂交。
但是有了单倍体培育，就像坐上了育种的特快列车，一下子就到目的地了。
单倍体培育就像是植物世界里的一个秘密通道，让我们可以更快更好地改造植物，让它们变得更漂亮、更能抵抗病虫害、结出更多更美味的果实。
这小小的单倍体培育原理里，可蕴含着大大的智慧和无限的可能呢。
宝子，现在是不是觉得这个单倍体培育超级酷呀？。
花培单倍体培养工作总结
花培单倍体培养工作总结
花卉单倍体培养是一项重要的遗传育种技术，通过这项技术可以快速地获得具有优良性状的新品种。
在过去的一段时间里，我们进行了大量的花培单倍体培养工作，并取得了一些显著的成果。
在这篇文章中，我将对我们的工作进行总结，希望能够为这一领域的研究工作提供一些借鉴和启发。
首先，我们在花培单倍体培养工作中采用了一系列先进的生物技术手段，包括植物组织培养、激素处理、细胞分裂抑制等。
通过这些手段，我们成功地获得了大量的单倍体植株，并且在遗传育种中取得了一些重要的进展。
其次，我们在花培单倍体培养工作中注重了对植物生长环境的调控和管理。
我们优化了培养基的配方，调节了光照、温度和湿度等因素，使得植物在培养过程中能够获得最佳的生长条件，从而提高了单倍体植株的获得率和生长速度。
此外，我们还注重了对单倍体植株的遗传分析和性状评价。
我们利用分子生物学技术对单倍体植株进行了基因型分析，同时对其性状进行了全面的评价。
通过这些工作，我们成功地获得了一些具有优良性状的单倍体植株，并且为进一步的育种工作提供了重要的遗传资源。
总的来说，我们的花培单倍体培养工作取得了一些显著的成果，为花卉遗传育种工作提供了重要的技术支持和遗传资源。
在未来的工作中，我们将继续深入研究花培单倍体培养的机制和应用，努力为花卉育种工作做出更大的贡献。
1314 单倍体育种与胚胎培养
E. 液体培养基利于幼胚培养，固体培养基利于成 熟胚培养。
3、胚培养的意义
◆ 克服远缘杂交中杂种胚的早期夭折
◆ 成熟胚培养快速繁殖
◆ 培养物作为转基因受体材料
◆ 理论研究领域（器官发生、胚乳的 作用、胚胎切割？）
二、胚珠培养
ovule culture of plants
未受精胚珠
受精胚珠 愈伤组织
◆ 接种：无菌条件下剥开幼花，夹出子房并接种于培养
基（MS、N6等）。
◆ 培养：T26℃,RH50-60%，16h散射光。
1、材料的选择
主要考虑两个方面的问题：
（1）品种间的差异（与植物基因型关系密切）
（2）胚囊发育时期（对胚状体诱导频率起关键作用）
2、培养基
3、接种方式
主要应考虑两方面的问题：
◆ 胚乳再生植株的染色体倍性变异
很少三倍体(稳定型)，大多为二倍体，非整倍体 (畸变型)。 WHY？
畸变型胚乳类型：多倍性细胞嵌合体，核型胚乳
核型胚乳：被子植物中最普遍的胚乳发育形式。 初生胚乳核第一次分裂和以后的多次分裂不伴随 细胞壁的形成，胚乳核游离在胚囊中。 细胞型胚乳：从初生胚乳核分裂开始，产生细胞 壁，形成胚乳细胞。
◆原因: • 胚乳愈伤发生的部位：不同部位胚乳细胞 染色体组成不同。 • 培养基中外源激素的种类和水平：
• 继代培养间长短：
花粉单倍体植物的培养程序及其技术关键
花粉培养
低温预处理
消毒
取下花蕾（镜检） 取花药
选幼年树花蕾
接种 预培养数天
分离 花粉 过滤离心
药壁向花粉提供营养物质； 通过药壁吸收、贮存和转化 培养基中的外源物质
再生
花粉植株的倍性：
4单倍体细胞培养
（2）选用适宜发育时期的花粉
• 花药培养成功的关键因素之一是花粉发 育时期要合适。一般以单核晚期为宜。有的 植物所需时期可能略早或略晚些。首先要确 定合适花蕾的标准。在烟草中一般以花冠与 萼片等长为准。也可通过观察花粉进一步确 定。为此，取大小不同的幼嫩花蕾，从中取 出花药，置于载玻片上，加一滴醋酸洋红染 液，挤压出花粉，染色后在显微镜下观察， 以花粉的单核靠边为准选取花蕾。
• 2. 酶解法
• 优点：有可能得到海绵薄壁细胞或 栅栏薄壁细胞的纯材料。
5.2.2 由愈伤组织中分离单 细胞
• 方法： • 将易散碎未分化的愈伤组织转入
液体培养基中 → 常温、弱光（或 黑暗）下震荡培养 → 继代、淘汰 细胞碎片 → 得到单细胞或小细胞 团。
震荡培养中震荡的作用: • ① 对细胞团施加缓和压力,使其破碎成小细 胞团和单细胞 • ② 使细胞和小细胞团在培养基中保持均匀分 布 • ③ 促进培养基和容器内空气之间的气体交换
• 花药培养的基本程序包括：①挑选适宜的基因型作材 料；② 确定花粉发育时期；③材料的预处理；④诱导 培养；⑤分化培养； ⑥染色体数观察和染色体数加倍； ⑦花粉植株当代及后代观察鉴定。 • 影响花药培养的因素很多，如材料生理状况和基因型、 接种时期、接种方式(如直插、或平放)、培养方式(固 体、漂浮、液体浅层连续培养、条件培养等)、基本培 养基种类、激素、密度效应与条件培养等。
• 植物界,在棉、水稻、咖啡、甜菜、 大麦、大麻、可可、油菜、西红柿、 芦笋和小麦等作物中,都发现过自 发产生的单倍体。某些低等的生物, 如酵母、霉菌和苔藓等,以单倍体 为主要的生活世代。
• 被子植物的花药中，细胞按染色体 的倍性可分为两类：一类为单倍体 细胞，即由花粉中的花粉母细胞减 数分裂后形成的小孢子；另一类为 二倍体细胞，如药隔、药壁及花丝 等组织。
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（四）影响单倍体培养的因素
1. 供体植株基因型与生理状态 基因型以十字花科为例，胚状体形成的容易顺序： 油菜类〉白菜类〉甘蓝类 生理状态：生长旺盛效果好，开花早期的花蕾容 易 2. 花粉发育时期
单核中期至单核晚期的花粉已形成花粉胚或花粉
愈伤组织，甜椒单核中期花粉的胚状体诱导率为
10.87 % ~ 29.11 %，而二核期花粉的胚状体诱
粉粒的液体培养基与琼脂（糖）培养基混合，
使花粉粒均匀分布在培养基中，在培养皿中铺
一个薄层，凝固后用封口膜密封进行培养。
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3.夹层培养
固体培养基+花粉悬浮液+未凝固培养液
4. 看护培养
Sharp（1972），将番茄完整的花药置于
固体培养基上，在花药上覆盖一张滤纸圆片，
用吸管吸取一滴花粉悬浮液滴在滤纸上进行培 养，利用了花药中游离成分，提高雄核发育诱 导率。
基因相互遮盖
3. 获得纯雄株等特殊育种材料
4. 选育自交系
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三、花药培养 （一）概述 花药培养属于器官培养范畴，一定发育时期 的花药在适当条件下可通过两种途径发育成单倍 体植株。 1. 胚发生途径 花粉---原胚---胚状体---单倍体植株 例如： 甜椒、茄子、大白菜、油菜 2. 不定器官发生途径 花粉---单倍体愈伤组织---诱导器官分化---单 倍体植株 花药培养存在的问题：培养过程中可能受到药 壁组织干扰，可能存在二倍体再生植株，需要进 行倍性鉴定。
花药切片显微观察
单核靠边期
四分体时期
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2. 灭菌及预处理
未开放的花蕾，常规灭菌后直接取出花药在
4~5℃条件下冷处理2~4d，易产生胚状体。
3. 接种
尽量不使花药损伤并去除花丝，排除二倍体 组织对单倍体植株再生的影响。
4. 培养
常用培养基有MS、B5、Nitsch、White等， 3~8周后花粉中形成了胚状体或愈伤组织。先暗 培养诱导愈伤组织，再转至25℃，光照 2000lx/14h条件下促进分化。
体培养基悬浮---离心---清洗2~3次---花粉密度
103~104/ml液体培养
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（三）花粉培养方法
1. 液体培养 花粉悬浮液（104/ml）在培养皿中形成约 1mm后的薄层，用封口膜密封后进行培养。 2. 固体培养 用液体培养基溶解低熔点琼脂或琼脂糖保 温在40℃条件下使其保持液体状态，将含有花
(2) 物理、化学诱变：花粉失去受精能力，
卵细胞在花粉刺激下孤雌生殖 (3) 多胚种子，例如裸子植物、芒果等
(4) 花药和花粉培养：产生单倍体胚
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二、单倍体培养的应用
（一）遗传应用
数量遗传研究，创制非整倍体材料，突变体筛选,
遗传转化
（二）育种学应用 1. 缩短育种年限：单倍体加倍形成纯合二倍体 2. 提高选择效率 加倍后纯合二倍体其等位基因相同，没有显隐性
前者起源于二倍体物种，后者起源于多倍体。 2．单倍体培养 将单倍体个体接种到人工培养基上培养，并获 得再生单倍体植株。包括花药培养、小孢子培养、
未受精子房及卵细胞培养等方面。
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（二）单ห้องสมุดไป่ตู้体的发生形成
1. 自发产生
生理不正常，胚胎发生时期死亡 2. 诱导产生： (1) 远缘杂交：远缘花粉诱导卵细胞在未受 精情况下受刺激发育成胚
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a,b：球形胚, 胚的表面粘连在花粉粒外壁上；c, d：心形胚；e,f： 鱼雷形胚
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A：从裂开的花药中长出胚状体; B、C：从药室中直接长出的幼苗; D、E：具有根、茎、叶的小苗; F：小苗发达的根系
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（二）花药培养基本程序
1. 取材
供体植株最好栽种在温光可控条件下，以保证花的发育 条件稳定，试验具有可重复性。花药应取自幼年植株，多数 植物以单核中央期或单核靠边期为宜。以花的外观形状来确 定采花标准，用醋酸洋红压片法或者碘-碘化钾压片法
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（3）成株处理：0.2~0.4%秋水仙素调和 在羊毛脂中，涂抹在植株侧芽或顶芽上，处 理24~48h后用清水冲掉。 3. 离体培养加倍：将单倍体植株进行离体培 养
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五、单倍体育种
花药及花粉培养的再生植株并非全是单倍体，通
常由胚状体途径得到的再生植株多是单倍体，而由愈 伤组织分化而来的再生植株有单倍体、二倍体、三倍 体、四倍体甚至非整倍体，需要对再生植株进行根尖 或茎尖染色体数目检查。
单倍体植株无法正常繁殖，必须进行染色体加倍
后，形成二倍体方可开花结实。
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四、花粉培养（小孢子培养） （一）概念 花粉培养及游离小孢子培养（isolated microspore culture）属于细胞培养的范畴，它是通过人工培养游离花 粉或小孢子，改变其形成花粉管和精细胞的发育途径，诱 导其形成单倍体植株。
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优点：
（1）可以消除花丝、花药壁等二倍体组织的干
扰，得到的愈伤组织、胚状体或再生植株纯粹是配 子体起源的，可以省却对其来源进行鉴定的步骤。 （2）不存在花药壁等相关组织的影响，可以更 好的调节支配核发育的各种因素，实验的可控性加
1. 自发加倍：随机性强，烟草1~2%，不会出现
畸形。
2. 人工药剂加倍：秋水仙碱，使细胞核分裂中期延
长或停止，阻碍或破坏纺锤丝形成和发展，使分裂
的染色体停留在赤道板上无法形成新的核膜，染色 体分裂而细胞未进行分裂。
（1） 培养细胞处理：培养基中添加一定浓度的秋
水仙素。 （2） 试管苗处理：培养基中的单倍体幼苗取出， 浸泡在0.2~0.4%灭菌秋水仙素溶液中24~48h， 再转接到新鲜培养基上。
强。
（3）可以观察到单个花粉或小孢子雄核发育的 过程，因而是研究雄核发育过程及其影响因子的理 想实验系统。
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（二）花粉与小孢子的分离 1. 自然释放法（散落花粉法）：Sunderland
（1977）
2. 机械分离法：Nitsch（1974），烟草 花蕾消毒---取出花药---液体培养基---挤压、研磨 花药---尼龙筛网过滤---收集滤液---500 ~ 800 rpm离心3~5min---弃上清液---沉淀的花粉用液
导率则仅有4.03%
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3. 预处理 低温处理可以促进花粉形成胚状体，对 于不同作物，所需处理温度与处理时间有所 不同。高温预处理可以促进雄核发育，油菜 花药在培养前置于35℃条件下处理24h，再 放回25℃条件下培养，花粉胚的形成频率可 由0.5%提高到1%
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4. 培养条件 （1） 培养基：MS、B5、White、N6、C17、 W14等 （2） 蔗糖：提供碳源，调节渗透压。一般认为较 高浓度的蔗糖可以抑制花药中体细胞愈伤组织的增 殖，促进花粉愈伤组织和胚状体形成。例如十字花 科作物的蔗糖用量一般为10~13%，其中诱导孢 子体分裂阶段浓度为20%，诱导花粉胚生长浓度为 10%，再生浓度为3%。 （3）激素：2，4-D对启动分裂和愈伤组织增殖 往往有刺激作用，对分化有抑制作用。IAA+BA有 利于花粉直接形成胚状体。
单倍体培养
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本章内容
1. 单倍体的概念及发生 2. 单倍体培养的应用
3. 花药培养
4. 花粉培养
5. 单倍体育种
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一、单倍体的概念及发生
（一）概念 1．单倍体（haploid） 单倍体指具有配子染色体数目的个体，即体细 胞染色体数目为n。单倍体包括一倍单倍体
（monohaploid）和多倍单倍体（polyhaploid），