植物花药和花粉培养ppt课件
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第五章植物花药和花粉培养讲课文档
第6页，共52页。
（3）诱变育种中的作用 植株不受显隐性的影响，在诱变育种中能在当代及
时获得突变个体，加倍后成为稳定的纯系。
第7页，共52页。
2、物种进化研究 可探索亲本染色体组的构成。分析单倍体 植物减数分裂时，形成二价体的数目和形状，能确定染色体组内 是否存在同源染色体。 3、遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个基 因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性质及其作用。还可 用于基因的剂量效应分析。 4、构建连锁图谱 双单倍体（DH）群体是永久性群体，能有 效地用于遗传图谱的构建。 5、用于遗传转化 能直接表达外源基因，不受显隐性影响。
第38页，共52页。
（四）预处理 • 预处理是小孢子培养成功的前提条件 • 预处理目的：是改变小孢子的发育方向，使尽可能多的小
孢子从配子体发育途径转向孢子体发育途径（即成为具胚 胎发生潜力的小孢子）。适当的预处理能使绿苗产量大量 增加。 • 预处理方法：主要是对花药进行适度的逆境处理，包括低 温、高温、化学物质、离心、射线等。
第23页，共52页。
梯度离心前
（小孢子形态、活力不一致）
30%蔗糖梯度离心后
（获得均一的小孢子群体）
第24页，共52页。
(二)花粉培养方式
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，需震荡，以利通气。 3、双层培养 花粉置固体-液体双层培养基上培养。培养基制作方 法：先铺一层琼脂固体培养基，凝固后，在表面加入少量液体培 养基。 4、看护培养 利用花药或花药愈伤组织释放出的活性物质促进花粉 小孢子发育。 5、微室培养 利用小的盖玻片和凹穴载玻片形成微室进行花粉培养 6、条件培养基培养 利用培养过花药的液体培养基或含失活花药提 取物的培养基上培养。花药条件培养基、子房条件培养等。
第九章 植物花药和花粉培养
具有高度的相关性。
植株形态学鉴定法
单倍体植株瘦弱，叶片窄小，花小柱头长，
花粉粒小，不结实。
9.7.2 染色体加倍
9.7.2.1 茎段培养
（为什么要进行加倍？）
将单倍体植株的茎段进行培养，诱导愈伤 组织形成。由于单倍体愈伤组织在培养过程中
会有一定频率的核内有丝分裂，从而形成二倍
体细胞，分化出纯合的二倍体植株。
9.5 白化苗现象
白化苗的重要特性:
生殖生长和雌蕊的发育均不正常，不能完成有
性世代和获得白化苗的种子，无法用这种方法
证明它是否是一种可遗传性状。
在花粉白化苗的细胞中，常发现有微核存在。
白化苗叶肉细胞的细胞质中，无正常发育的
成熟叶绿体，只存在前质体到近乎正常叶绿
体的各种形态的质体。
花粉白化苗和绿苗在蛋白质、RNA和DNA
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；
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（0.3 mol/L甘露醇中25℃暗培养3～4 d ）
5）小孢子纯化 子。
图9-4 小麦花药培养一步成苗
与多级成苗相比，一步成苗有以下几个优点：
1） 一步成苗简化了培养程序，降低了培养成本，加
快了成苗速度。
2）一步成苗提高了花药培养效率。（提高绿苗率，
主要通过胚状体成苗）
3）一步成苗中绿苗的质量明显提高。（生长快而健
壮）
4）一步成苗简化了培养过程，减少了愈伤组织形成
过程中的细胞变异，有效降低了白化苗产生频率。
花药和花粉培养课件
如何选择适宜的植物材料进行花药和花粉培养？
答：选择适宜的植物材料是进行花药和花粉培养的关键，通常选择处 于适宜发育阶段的花蕾，以保证花药和花粉的质量和活性。
如何对植物材料进行预处理？
答：预处理包括对植物材料的低温、干燥、激素处理等，以促进花药 和花粉的萌发。
应用问题及解答
花药和花粉培养在育种中的应用有哪 些？
。
04
实验结果与分析
根据观察和记录的数据，分析 花药和花粉在培养基上的生长
情况。
比较不同植物的花药和花粉在 相同培养基上的生长表现，分
析其适应性。
根据实验结果，评估花药和花 粉培养在植物繁殖和育种中的 应用价值。
结合实验结果，提出改进和完 善花药和花粉培养技术的建议 。
06
问题与解答
常见问题及解答
调整培养基的pH值和渗透压，以 维持花药和花粉的正常生理状态 。
花药和花粉的采集与处理
采集时间
选择适宜的采集时间，以保证花药和花粉的活 力。
采集部位
选择健康的花朵，并确保采集的花药和花粉无 病虫害。
花药和花粉的分离与处理
将花药和花粉从花朵上分离下来，并进行适当的消毒处理。
培养方法与条件
培养方法
根据具体情况选择合适的培养方法，如单倍体育 种、基因转移等。
环境因素影响
温度、湿度、光照等因素可能影响 培养效果。
04
未来的发展方向
优化培养条件
通过研究，不断优化花药和花粉培养的条件 ，提高成功率。
基因编辑技术的应用
利用基因编辑技术，定向改造花药和花粉的 遗传性状。
高通量分析方法
开发高通量分析方法，实现大规模的花药和 花粉培养。
拓展应用领域
植物花粉花药培养ppt课件
Figure - P-pollen with two identical nuclei.
Figure - Wheat p-pollen in vivo showing several nuclei similar to multicellular structures in vitro.
离体小孢子发育途径〔雄核发育，Androgenesis〕： A途径：小孢子第一次不均等分裂。 根据第二次及以后的分裂不同又分为： A-V：营养核分裂； A-G：生殖核分裂； A-VG：营养和生殖核均分裂； C：分裂中出现交融加倍等景象等。 B途径：小孢子第一次均等分裂 构成大小类似的细胞，然后有单一类细胞组成多核 花粉细胞。
鉴定方法：
〔1〕染色体直接技术法：需对根尖或茎 尖细胞染色体进展显微察看鉴定。
〔2〕间接鉴定法：植株形状鉴定、细胞 形状鉴定、流式细胞仪鉴定、高低温胁迫 鉴定、杂交鉴定、分子标志鉴定等。
〔二〕花粉培育：花粉培育是将花粉从花 药中分别出来成为分散的或游离的形状， 经过培育使花粉启动脱分化，进而发育成 完好植株的一种技术,易获得单倍体植株。
1.资料的预处置：
花粉培育中资料的预处置方法有黑暗处置、 光照处置、高渗处置〔蔗糖、甘露醇等〕、药 物处置〔秋水仙素、乙稀利、EMS等〕、温度 处置以及射线处置〔r射线〕等。
温度处置又包括低温处置和高温处置，接种 前的处置和接种后的处置等，采用较多的方式 是把取来的资料放在冰箱里3—10 0C下进展 1—15天的低温处置。也常采用接种后预处置 的方法。
〔一〕花药培育:Anther culture is the process of using anthers to culture haploid plantlets.
植物花药和花粉培养PPT课件
数目。 2、间接鉴定 （1）扫描细胞光度仪鉴定（流式细胞仪） 主要测定叶片单个细胞
3、遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个基 因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性质及其作用。还可 用于基因的剂量效应分析。
4、构建连锁图谱 双单倍体（DH）群体是永久性群体，能有效 地用于遗传图谱的构建
5、用于遗传转化 能直接表达外源基因，不受显隐性影响
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花粉孢子体发育途径 （雄核发育）
整理版课件
16
胚状体发育途径
烟草花药培养
部分花药通过胚状体途径形成小植株
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烟草花药培养
通过胚状体途径再生形成小植株
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胚状体发育途径
芸苔属小孢子培养
a) 球形胚
d) 鱼雷形胚
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19
愈伤组织发育途径
水稻花药培养
接种在平板上的水稻花药
整理版课件
部分花药产生愈伤组织
20
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46
（七）花药壁因素
花药组织的存在对小孢子的胚性分裂具有明显的促进作用。 但花药壁损伤会释放有毒物质影响小雄核的发育。
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单倍体植株鉴定和染色体加倍
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48
一、倍性鉴定 （为什么要进行倍性鉴定？）
1、染色体直接计数法 通常取根尖、茎尖等分生组织区进行制片，直接计数染色体
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梯度离心前 （小孢子形态、活力不一致）
30%蔗糖梯度离心后 （获得均一的小孢子群体）
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(二)花粉培养方式
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，需震荡，以利通气。 3、双层培养 花粉置固体-液体双层培养基上培养。培养基制作方法： 先铺一层琼脂固体培养基，凝固后，在表面加入少量液体培养基。 4、看护培养 利用花药或花药愈伤组织释放出的活性物质促进花粉 小孢子发育。 5、微室培养 利用小的盖玻片和凹穴载玻片形成微室进行花粉培养 6、条件培养基培养 利用培养过花药的液体培养基或含失活花药提取 物的培养基上培养。花药条件培养基、子房条件培养等。
3、遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个基 因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性质及其作用。还可 用于基因的剂量效应分析。
4、构建连锁图谱 双单倍体（DH）群体是永久性群体，能有效 地用于遗传图谱的构建
5、用于遗传转化 能直接表达外源基因，不受显隐性影响
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花粉孢子体发育途径 （雄核发育）
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胚状体发育途径
烟草花药培养
部分花药通过胚状体途径形成小植株
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烟草花药培养
通过胚状体途径再生形成小植株
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胚状体发育途径
芸苔属小孢子培养
a) 球形胚
d) 鱼雷形胚
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愈伤组织发育途径
水稻花药培养
接种在平板上的水稻花药
整理版课件
部分花药产生愈伤组织
20
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（七）花药壁因素
花药组织的存在对小孢子的胚性分裂具有明显的促进作用。 但花药壁损伤会释放有毒物质影响小雄核的发育。
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单倍体植株鉴定和染色体加倍
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一、倍性鉴定 （为什么要进行倍性鉴定？）
1、染色体直接计数法 通常取根尖、茎尖等分生组织区进行制片，直接计数染色体
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梯度离心前 （小孢子形态、活力不一致）
30%蔗糖梯度离心后 （获得均一的小孢子群体）
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(二)花粉培养方式
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，需震荡，以利通气。 3、双层培养 花粉置固体-液体双层培养基上培养。培养基制作方法： 先铺一层琼脂固体培养基，凝固后，在表面加入少量液体培养基。 4、看护培养 利用花药或花药愈伤组织释放出的活性物质促进花粉 小孢子发育。 5、微室培养 利用小的盖玻片和凹穴载玻片形成微室进行花粉培养 6、条件培养基培养 利用培养过花药的液体培养基或含失活花药提取 物的培养基上培养。花药条件培养基、子房条件培养等。
植物组织培养第五章植物花药和花粉培养-PPT文档资料
在水稻中，以单核靠边期的花粉对诱导单倍体植株较 为适宜，在外部形态上可根据叶枕距为5-15cm，颖片 淡黄绿色、雄蕊长度接近颖片长度的1/2这些条件鉴定。
陈传红 制作
2007 / 5
水稻花药培养操作过程
旗叶鞘用70％酒精擦洗一遍
左手持穗，右 手用镊子取出 花药，无菌培 养皿中 用接种环接种 到培养基上
6、影响花药诱导频率的因素
1） 花粉发育时期是影响培养效果的重要因素。
在诱导花粉进行雄性发育(指小孢子沿孢子体途径 发育成花粉植株)过程中，不同物种花粉最适的发育 时期不同，对多数植物来说，单核中期或晚期的花 粉最容易形成花粉胚或花粉愈伤组织。
如南洋金花、烟草和芍药中的最适时期是第一次 有丝分裂时期或稍前后，禾本科植物在单核早期(大 麦)或单核中期(玉米、小麦)反应最好，番茄在减数 分裂中期时更适宜。
陈传红 制作
2007 / 5
① 培养基中的植物生长物质种类会影响花粉 发育的途径 • 一般在禾本科植物中，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。
•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。
陈传红 制作
2007 / 5
2、花粉和花药培意义
诱导形成单倍体，快速获得纯系，缩短育 种周期； 有利于筛选隐性突变体，提高选择效率。 获得无病毒个体。
陈传红 制作
2007 / 5
③ 在培养基中加入活性炭能促进花药培养
陈传红 制作
2007 / 5
4） 低温预处理可以提高花粉胚的诱导频率
植物花药和花粉培养共29页PPT
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
29
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能来自付逆境的态度。——卢梭▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
植物花药和花粉培养
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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（1）A-V途径 由营养细胞重复分裂形成多细胞花粉（或多核 花粉）；生殖细胞以游离核的形式存在一个周 期后退化，或分裂一至数次存在于多核花粉的 一侧，有的甚至到球形胚形成时仍存在。 （2）A-G途径 生殖细胞进行多次分裂形成胚状体，营养细胞 不分裂或者仅分裂数次形成胚柄结构。
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（3）A-VG途径（E途径） 花粉内的营养细胞和生殖细胞独立分裂，形成 两类细胞群，各群的子细胞都类似其母细胞。 （4）C途径 营养细胞和生殖细胞通过核融合，形成非单倍 体植株。在获得的花粉植株群体中，有二倍体、 三倍体、四倍体、非整倍体等非单倍体植株。
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胚状体发育途径
烟 草 花 药 培 养
部分花药通过胚状体途径形成小植株
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芸苔属小孢子培养
胚状体发育途径
球形胚
心形胚
鱼雷形胚
25
辣椒小孢子胚胎形成过程（球形胚阶段后）
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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水稻花药培养
愈伤组织发育途径
接种在平板上的水稻花药 部分花药产生愈伤组织
27
愈伤组织转接种到再生培养基 愈伤组织分化形成再生植株
28
第三节 花药和花粉培养方法
一、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. 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1020min或在0.1％的氯化汞溶液中消毒310min，无菌水冲洗3-5次。
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2. 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（或游离核）。然后由这两细胞 （或游离核）继续分裂形成单一类细胞组成的多 细胞花粉或多核花粉。
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条小 件孢 下子 胚正 胎常 发发 育育 途途 径径
与 离 体 培 养
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（二）雄核发育启动机理 1. 雄核发育与P花粉的形成 胚性花粉粒特点： 核位于花粉粒中心； 醋酸洋红压片观察，花粉粒着色较浅； 有液泡和2个清晰着色的核。 P-花粉或E-花粉：具胚胎发生潜能的花粉。也称小 花粉（S-花粉）或不染色花粉（NS-花粉）。
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单倍体方法
3.诱变育种中的作用
植株不受显隐性的影响，在诱变育种中能在当代及时 获得突变个体，加倍后成为稳定的纯系。
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（二）物种进化研究 可探索亲本染色体组的构成。 分析单倍体植物减数分裂时，形成二价体的
数目和形状，能确定染色体组内是否存在同源 染色体。
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（三）遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个
不同点
培养目的相同： 均获得单倍体植株
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； 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。
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二、花药和花粉培养的应用
（一）作物育种 缩短育种周期：常规育种需4-6年获得纯系，而小孢子 培养仅需一年。
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3. 培养 固体或液体培养基均可。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。
1个小孢子
有丝 分裂
营养细胞
花 花粉管细胞核 双
粉 粒
生殖细胞核
核 期
生殖细胞
精子
4
花药和花粉培养
指在合成培养基上，改变花粉的正常 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 成该完发育整途植径株被。称为“花粉孢子体发育途径”
或“雄核发育”。
5
花粉和花药培养的异同点： 共同点
小孢子经历合子胚发生的各个阶段，最后 子叶展开，形成花粉植株。 （二）愈伤组织发育途径（间接发育途径）
小孢子分裂数次形成愈伤组织，愈伤组织 再分化形成花粉植株。此途径产生的植株会出 现变异且倍性复杂。
22
三、花粉植株形态发生方式 体细胞胚：植物组织培养过程中，某些体细胞 在形态上转变为与合子发育成的胚（具胚根、 胚芽、胚轴等结构）非常相似的结构，称作体 细胞胚或胚状体。 花粉胚：植物组织培养过程中，某些单倍体性 细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相 似的结构，称作花粉胚或胚状进行短期的饥饿处理，再供给发育所 需营养，对花粉胚胎发生是非常重要的。
饥饿处理改变了小孢子的配子体发育方向， 启动雄核发育。其机制可能是使本来停止在 G1期的营养核重新启动，开始DNA的复制和 进一步发育。
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三、花粉植株形态发生方式 花粉植株的形态发生途径： （一）胚状体发育途径 （直接发育途径）
一、活体小孢子发育途径 花粉发育时期对诱导雄核发育极其重要。
花粉母细胞（PMC）减数分裂形成四分体，释放4 个小孢子。小孢子第一次分裂为不均等分裂形成营养 核和生殖核；第二次有丝分裂仅限于生殖核，形成两 个精子。
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二、离体小孢子发育途径 （一）雄核发育途径 最适宜诱导的时期是第一次有丝分裂或之前。 1. A途径-小孢子第一次有丝分裂为不均等分裂， 形成营养细胞和生殖细胞
第七章 植物花药和花粉培养
1
第一节 植物花药和花粉培养的概念和应用
一、花药和花粉培养的 概花念药：植物花的雄性器官，包括二倍性的
组织和单倍性的雄性性细胞。
2
花粉：由花粉母细胞经过减数分裂形 成的单倍体的生殖细胞。
药壁和药隔组织 （2n） 花粉粒 （n）
3
花粉粒的形成：
花粉母细胞 减数 4个小孢子 进入 （小孢子母细胞）分裂 （四分体时期）单核期
基因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性 质及其作用。还可用于基因的剂量效应分析。 （四）构建连锁图谱
双单倍体群体是永久性群体，能有效地用于遗 传图谱的构建。 （五）用于遗传转化
能直接表达外源基因，不受显隐性影响。
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第二节 花粉小孢子发育途径
花粉孢子体发育途径（雄核发育） 胚性能力的获得 细胞分裂的诱导 胚状体的形成
供体植株小 花培 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
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2. 提高了目标基因型的选择效率
AaBb
AAbb
AB aB Ab ab
AB AABB AaBB AABb AaBb aB aABB aaBB aABb aaBb Ab AabB AabB AAbb Aabb ab aAbB aabB aAbb aabb
（1）A-V途径 由营养细胞重复分裂形成多细胞花粉（或多核 花粉）；生殖细胞以游离核的形式存在一个周 期后退化，或分裂一至数次存在于多核花粉的 一侧，有的甚至到球形胚形成时仍存在。 （2）A-G途径 生殖细胞进行多次分裂形成胚状体，营养细胞 不分裂或者仅分裂数次形成胚柄结构。
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（3）A-VG途径（E途径） 花粉内的营养细胞和生殖细胞独立分裂，形成 两类细胞群，各群的子细胞都类似其母细胞。 （4）C途径 营养细胞和生殖细胞通过核融合，形成非单倍 体植株。在获得的花粉植株群体中，有二倍体、 三倍体、四倍体、非整倍体等非单倍体植株。
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胚状体发育途径
烟 草 花 药 培 养
部分花药通过胚状体途径形成小植株
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芸苔属小孢子培养
胚状体发育途径
球形胚
心形胚
鱼雷形胚
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辣椒小孢子胚胎形成过程（球形胚阶段后）
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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水稻花药培养
愈伤组织发育途径
接种在平板上的水稻花药 部分花药产生愈伤组织
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愈伤组织转接种到再生培养基 愈伤组织分化形成再生植株
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第三节 花药和花粉培养方法
一、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. 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1020min或在0.1％的氯化汞溶液中消毒310min，无菌水冲洗3-5次。
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2. 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（或游离核）。然后由这两细胞 （或游离核）继续分裂形成单一类细胞组成的多 细胞花粉或多核花粉。
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条小 件孢 下子 胚正 胎常 发发 育育 途途 径径
与 离 体 培 养
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（二）雄核发育启动机理 1. 雄核发育与P花粉的形成 胚性花粉粒特点： 核位于花粉粒中心； 醋酸洋红压片观察，花粉粒着色较浅； 有液泡和2个清晰着色的核。 P-花粉或E-花粉：具胚胎发生潜能的花粉。也称小 花粉（S-花粉）或不染色花粉（NS-花粉）。
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单倍体方法
3.诱变育种中的作用
植株不受显隐性的影响，在诱变育种中能在当代及时 获得突变个体，加倍后成为稳定的纯系。
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（二）物种进化研究 可探索亲本染色体组的构成。 分析单倍体植物减数分裂时，形成二价体的
数目和形状，能确定染色体组内是否存在同源 染色体。
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（三）遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个
不同点
培养目的相同： 均获得单倍体植株
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； 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。
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二、花药和花粉培养的应用
（一）作物育种 缩短育种周期：常规育种需4-6年获得纯系，而小孢子 培养仅需一年。
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3. 培养 固体或液体培养基均可。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。
1个小孢子
有丝 分裂
营养细胞
花 花粉管细胞核 双
粉 粒
生殖细胞核
核 期
生殖细胞
精子
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花药和花粉培养
指在合成培养基上，改变花粉的正常 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 成该完发育整途植径株被。称为“花粉孢子体发育途径”
或“雄核发育”。
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花粉和花药培养的异同点： 共同点
小孢子经历合子胚发生的各个阶段，最后 子叶展开，形成花粉植株。 （二）愈伤组织发育途径（间接发育途径）
小孢子分裂数次形成愈伤组织，愈伤组织 再分化形成花粉植株。此途径产生的植株会出 现变异且倍性复杂。
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三、花粉植株形态发生方式 体细胞胚：植物组织培养过程中，某些体细胞 在形态上转变为与合子发育成的胚（具胚根、 胚芽、胚轴等结构）非常相似的结构，称作体 细胞胚或胚状体。 花粉胚：植物组织培养过程中，某些单倍体性 细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相 似的结构，称作花粉胚或胚状进行短期的饥饿处理，再供给发育所 需营养，对花粉胚胎发生是非常重要的。
饥饿处理改变了小孢子的配子体发育方向， 启动雄核发育。其机制可能是使本来停止在 G1期的营养核重新启动，开始DNA的复制和 进一步发育。
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三、花粉植株形态发生方式 花粉植株的形态发生途径： （一）胚状体发育途径 （直接发育途径）
一、活体小孢子发育途径 花粉发育时期对诱导雄核发育极其重要。
花粉母细胞（PMC）减数分裂形成四分体，释放4 个小孢子。小孢子第一次分裂为不均等分裂形成营养 核和生殖核；第二次有丝分裂仅限于生殖核，形成两 个精子。
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二、离体小孢子发育途径 （一）雄核发育途径 最适宜诱导的时期是第一次有丝分裂或之前。 1. A途径-小孢子第一次有丝分裂为不均等分裂， 形成营养细胞和生殖细胞
第七章 植物花药和花粉培养
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第一节 植物花药和花粉培养的概念和应用
一、花药和花粉培养的 概花念药：植物花的雄性器官，包括二倍性的
组织和单倍性的雄性性细胞。
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花粉：由花粉母细胞经过减数分裂形 成的单倍体的生殖细胞。
药壁和药隔组织 （2n） 花粉粒 （n）
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花粉粒的形成：
花粉母细胞 减数 4个小孢子 进入 （小孢子母细胞）分裂 （四分体时期）单核期
基因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性 质及其作用。还可用于基因的剂量效应分析。 （四）构建连锁图谱
双单倍体群体是永久性群体，能有效地用于遗 传图谱的构建。 （五）用于遗传转化
能直接表达外源基因，不受显隐性影响。
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第二节 花粉小孢子发育途径
花粉孢子体发育途径（雄核发育） 胚性能力的获得 细胞分裂的诱导 胚状体的形成
供体植株小 花培 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
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2. 提高了目标基因型的选择效率
AaBb
AAbb
AB aB Ab ab
AB AABB AaBB AABb AaBb aB aABB aaBB aABb aaBb Ab AabB AabB AAbb Aabb ab aAbB aabB aAbb aabb