生殖细胞培养

2.2 影响花药诱导频率的因素
2.2.1 材料的来源
大田材料比温室的好，因为大田生长的材料 一般生长比较健壮，发育好。 光强和日照时数也会影响花药培养效率。
2.2.2 花粉发育阶段的选择
选取花粉处于合适发育期的花药，以便 离体培养后能启动花粉发育。
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)
2 花药培养技术
2.1 花粉和花药培养的基本程序 2.2 影响花药诱导频率的因素
2.2.1 材料的来源
2.2.2 花粉发育阶段的选择 2.2.3 花药供体植株的生长条件 2.2.4 培养基 2.2.5 低温预处理 2.3 产生花粉植株的两条途径
2.2.3 花药供体植株的生长条件

选取主穗（一级侧枝）的花蕾，发育良好， 数量大，发育同步。
• 花粉和花药的培养(pollen and anther culture)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植株的技术。 • 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。
第一节 花药和花粉的培养
1.花药培养和单倍体育种
若受损伤，则应淘汰，
• 因为损伤常常会刺激花粉壁形成二倍体的愈伤组织。
2 花药培养技术
2.1 花粉和花药培养的基本程序 2.2 影响花药诱导频率的因素
2.2.1 材料的来源
2.2.2 花粉发育阶段的选择 2.2.3 花药供体植株的生长条件 2.2.4 培养基 2.2.5 低温预处理 2.3 产生花粉植株的两条途径
花药培养方法---水稻
旗叶鞘用70％酒精擦洗一遍 左手持穗，右 手用镊子取出 花药至无菌培 养皿中 剥去旗叶鞘 取出稻穗 10％漂白粉10 min 无菌水洗一次。
70％酒精 手洗两遍
用接种环接种 到培养基上
培养5天后，花药变黑褐色， 20天花药裂开，长出淡黄色的 花粉愈伤组织，先形成芽，后 长出根，形成幼苗。
花药培养脱毒
1974年日本：花药培养可以脱除草莓病毒； 花药采取时期 单核期：花蕾4-6mm，花药1mm 花药诱导愈伤组织培养基 MS+IAA4mg/L+BA2mg/L+KT2mg/L+蔗糖30g+琼脂7g/L 增殖分化培养基 MS+GA1mg/L+IBA0.2mg/L+BA1mg/L+蔗糖30g+琼脂7g/L 生根培养基 1/2MS+IBA0.2mg/L+活性炭3g/L+蔗糖20g+琼脂7g/L
• 水稻、小麦、大麦等禾本科植物，主茎穗比 分蘖穗花药愈伤组织的诱导率明显地提高， 同步化程度高。
2.2.4 培养基 （1）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。 我国科学工作者对水稻、小麦的花药培养基做了改进，研 制出N6培养基。在N6培养基上，水稻花粉的出愈率大幅 度提高。 N6特点：铵离子浓度较低。
2.3 产生花粉植株的两条途径
2 花药培养技术
2.1 花粉和花药培养的基本程序
外植体 外植体消毒 花蕾预处理 剥取花药 接种 分化培养
诱导培养
2.1.1 花药培养过程：
1）预处理:低温冷藏是最常用的方法 2）表面消毒 3）接种 4）培养形成花粉植株。 花粉---愈伤组织---苗
花粉---胚状体---苗
2）激素种类和浓度
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
• 禾本科植物中，常用1-5mg/L 2,4-D或NAA诱 导花粉愈伤组织形成，
• 再将愈伤组织转移至降低或去除生长素或补
加细胞分裂素类物质的分化培养基上，以诱 导器官分化和再生植株形成。
营养细胞 生殖细胞 精子
花粉发育时期的检测：
外部形态观察：在水稻中，一般叶枕距为515cm，颖片淡黄绿色、雄蕊长度接近颖片长 度的1/2时，可能为单核靠边期的花粉。 压片染色法：是检测花粉发育时期的简便有 效方法，常用染色剂为醋酸洋红。
烟草花粉发育时期对胚状体诱导率的影响
花粉发育时期 单核早期 单核靠边（中） 单核靠边（晚） 双核早 双核晚 培养花药数 15 77 21 63 30 胚状体（%） 0 7.8 19.4 1.59 0
花粉发育的适宜阶段因植物不同而不同。
烟草花药培养的最适取样期：花粉为单核期的花 蕾，此时花蕾的花冠与萼片等长。 芦笋花药培养的最适取样期也是单核期的花粉， 花蕾长为2-2.5mm。 镜检确定花粉的发育时期：用醋酸洋红或碘化钾 染色，压片镜检，找出花粉发育时期与花蕾或幼 穗大小、颜色等特征之间的相应关系。
3) 糖
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。 • 烟草的最适蔗糖浓度为3％，水稻为3％-6％，玉 米则为12％-15％。
草莓花药愈伤组织,再生植株,花药植株
2.1.2花粉培养
花粉培养成苗途径与花药培养比较:
相同点：
胚状体成苗途径、愈伤组织再分化成苗途径 不同点： 花粉培养： 需进行花粉的分离 特殊的花粉诱导培养
花粉培养过程
消毒
预培养数天
取花药
取花蕾（镜检） 培养
接种
分离花粉
愈伤组织发生
• 注意：
• 操作过程中注意不要损伤花药，不要直接夹花药，
2 花药培养技术
3 单倍体植株的二倍化
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。
花粉培养：是将花粉从花药中分离 出来进行离体培养的过程。
花粉囊 花粉囊壁
成熟花粉粒 油菜成熟花药的结构
2 花药培养技术
2.1 花粉和花药培养的基本程序 2.2 影响花药诱导频率的因素
第八章 生殖细胞培养
第一节 花药和花粉的培养
第二节 子房胚珠的培养
第三节 离体受精 第四节 胚培养 第五节 胚乳培养
第一节
ห้องสมุดไป่ตู้花药与花粉培养
第一节 花药和花粉的培养
1.花药培养和单倍体育种
2 花药培养技术
3 单倍体植株的二倍化
1.花药培养和单倍体育种
• 单倍体细胞(haploid cell)：植物的花粉是花粉母细胞经减数 分裂形成的，其染色体数目只有体细胞的一半。