植物花药培养与花粉培养的不同

植物花药培养与花粉培养的不同

艾莉

绵阳师范学院生命科学与技术学院12级2班1211010219

摘要植物组织培养是研究植物生长和分化规律的重要手段，植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。花药培养和花粉培养是植物组织培养中的两大技术，且都在育种上有很大的意义，本文主要从两者的概念、培养层次、培养过程、培养难易程度来综述花药培养和花粉培养的不同。

关键词花药培养、花粉培养、不同

自从印度学者Guha和Maheshuari1964年报道从毛叶蔓陀罗花药培养中获得了单倍体植物和再生植株[1]，80年代后期到90年代期间花药培养技术迅速发展，多作物小孢子培养已经成功。到目前为止，据不完全统计，已经有200多种植物通过花药培养技术获得单倍体。花粉培养是在花药培养的基础上发展起来的技术，两者都在基因遗传、作物育种上起着很大的意义，本文主要从以下几个方面论述两种培养技术的不同。

1.概念

1.1花药培养

花药离体培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上，来改变花药内花粉粒的发育程序，使其分裂形成细胞团，进而分化成胚状体，形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株，其培养材料是花药。

1.2花粉培养

当花粉发育到一定阶段，从花药中分出单个花粉粒，为获得单倍体植株接种到特定培养基上，诱导其长出愈伤组织，再将愈伤组织移植到另一种特定的培养基上〔含不同配比的细

胞分裂素和生长素〕，诱导分化出根和茎、叶，成为完整的植株。其培养材料是单个的花粉粒。

故花药培养和花粉培养概念不同，其研究对象不同。

2.培养层次

花药培养是将花药接种到培养基上，其外植体为花药，花药为花的雄性器官，故花药离体培养属于器官培养。

花粉离体培养是将花药中的花粉粒接种到培养基，其外植体为花粉粒，花粉粒即雄配子体，其本质是单个细胞，故花药培养属于细胞培养。但两者其最终的目的是一样，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。

从培养层次上来看前者是器官培养，而后者是细胞培养，培养范畴不同。[3]

3.培养过程

3.1花药培养过程

①选择材料

②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

③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

④诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株

培养过程简述如下：选择材料-消毒-接种培养-愈伤组织生成-分化出单倍体植株。

3.2花粉培养过程

①选择材料

②将花粉进行预处理预培养数天，然后再分离花粉

③通过无菌操作技术，将分离出的花粉接种在人工培养基上进行离体培养

④花粉在培养基上发生多次分裂，逐渐形成胚状体或愈伤组织

⑤诱导愈伤组织分化出芽和根，最后长成植株

选择材料-消毒-接种培养-愈合组织生成-分化出单倍体植株

培养过程简述如下：选择材料-消毒-分离花粉-接种培养-愈伤组织形成-分化出单倍体植株

从培养过程可以看成花药培养和花粉培养也是不同的，因为花药培养不需要进行花粉分离这一步骤。

4.培养难易程度

20世60年代末~80 年代初，许多国家的花药培养研究工作进入了一个迅速发展的时期，到1983年，有247 种植物获得花粉植株，其中包括杏，桃，扁桃，樱桃，咖啡，柠檬，枸橼，柑桔，苹果，楸子，葡萄，荔枝，茶树，番木瓜，橡胶树，枸杞，香蕉，草莓等果树和经济林树种，其理论和应用较花粉培养技术更为完善，技术也较成熟，故花药离体培养相对较容易。[2]

而花粉离体培养是基于花药离体培养技术发展起来的一们新技术，近年来花粉培养技术也取得了较大的进步，花粉离体培养尽管不受花药壁、药隔等二倍体细胞的干扰，但这种特殊单倍体细胞的培养技术难度较大，目前只在少数植物上获得成功。在理论和应用上仍存在许多问题，远远没有达到建立起完善高效的花粉培养再生体系的程度，故花粉离体培养技术难度较大。[4]

结论与展望

以上就是花药培养技术和花粉培养技术的不同，尽管两者有些不同，但是这两种技术都给育种工作带来了很大的便利，大大缩短了育种周期，简化了选育程序，提高了选择效率，排除杂种优势对后代的干扰和快速建立异化授粉植物的自交系，花药培养和花粉培养已成为一种在植物育种上十分有效的技术！

[1]Guha,S.andMaheashiwari,S.C..Cell division and differentiation of embryos in the pollen of Datura in vitro [J].Nature,1966,212:2057,97-98.

[2]武冲，唐树海，张勇等.植物花粉培养研究进展.Chinese Agricultural Science Bulletin Vol.24 No. 11 2008 November

[3]中国科学院上海植物生理研究所细胞室编译. 植物组织和细胞培养[M].上海:上海科学

技术出版社,1987:23-27,232-267.

[4]杨秀红.植物花药培养研究进展.农业科技通讯.2012