第七章_花药和花粉培养_PPT幻灯片
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✓ 体细胞染色体数减半； ✓ 生长发育弱，体形小、各器官明显减小；
✓ 雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性 世代。
（2）提高了目标基因型的选择效率
例：
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 单倍体方法： AAbb出现的概率为1/4。
供体亲本 AaBb
花粉 培养
四分体
4个单核花粉粒（细胞壁薄、细胞质浓、核位于细胞中央）
单核花粉粒（单核靠边期）
营养细胞（大） （两者仅以质膜相隔）
生殖细胞（小） （2-细胞花粉粒）
双核早期
精细胞
有丝分裂
精细胞 (3-细胞花粉粒）
选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是 否处于适宜的发育期。
最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的 花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这 种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
百度文库
温度 柑橘在20°C以下，完全不能形成胚状体，且愈伤
组织形成亦很少，当将温度提高到21～25°C时便 会有胚状体形成，而当温度提高到26°C以上时又 完全不能形成胚状体。
油菜若将接种后的花药在30°C条件下培养2～3天， 可显著提高花粉胚的形成率，
小麦在33°C条件下培养3～5天，可提高成愈率和 绿苗率
水
稻
花
药
培
养
的
愈
接种在平板上的水稻花药 部分花药产生愈伤组织
伤
化
发
生
途
径
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
三、花粉培养
2）接种培养
花药培养常用的培养基： ✓ 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：碳源；调节培养基渗透压，一般用量2-3%
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
二倍体
AB------ --------------------> AABB aB----------------------------> aaBB Ab----------------------------> AAbb ab-- --------------------------> aabb
二、 花药培养技术
（一）研究历史： ✓首先报道通过花药培养获得单倍体植株成功的是 印度学者Guha和Maheshwari (1964, 1966)。
✓ 1996年的统计数据表明,已有至少250多种植物花 药培养成功。
✓ 花药培养获得单倍体的技术途径已在禾本科作 物、茄科作物、十字花科作物的育种中广泛应用。
二倍体(diploid )植物其单倍体（haploid）即一倍体（ monoploid ）如， 玉米 2n = 2x = 20 n= x = 10；
水稻 2n = 2x = 24 n= x = 12 四倍体(tetraploid)植物其haploid为dihaploid 如，马铃薯 2n = 4x = 48， n = 2x = 24
为便于快速判断并获取适宜发育时期的花 药培养材料，常采用染色法集合外部形态对比观 察方法
2、预处理
低温预处理：不同材料对低温的温度及处理时间是不同的 其它预处理方法：离心预处理、乙烯利预处理、高温预处
理 处理的目的：增强花粉粒细胞的同步化
3、在适宜的条件下培养花药
1）消毒、剥取花药：避免花药受到损伤，因为损伤常会 刺激花药壁组织的发育，形成二倍体的愈伤组织。
（二）花药培养的基本程序是： 外植体选择－适当的预处理—剥取花药、接种 、培养—形成花粉植株—花粉植株的染色体加 倍—炼苗移栽
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 粉的发育时期等。
1、外植体的选择
1）适宜的基因型 2）适宜的生理状态：幼年、生长健壮、大田生长条件下
的花药诱导频率相对要高 3）花药中花粉的发育时期：单核花粉粒时期
一、 概述
花药培养和花粉培养是获 得植物单倍体的有效方法之一
（一）概念 花药培养:把发育到一定阶段的花药接种在人工培
养基上,使其中的花粉发育成单倍体植株的过程. 花粉培养(小孢子培养):从花药中分离出花粉粒,使
之成为分散的或游离状态,通过培养使花粉粒脱分 化,进而发育成完整植株的过程.
单倍体(haploid)——指具有配子染色体数的植物个体.
（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。
（4）利于筛选隐性突变体 提高诱变效率
（5）利于获得优良植株
（三）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，但技术难度大。
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
单倍体植物与二倍体相比较，有三个明显的特点：
光照：先弱后强
培养方式
液体培养：液体悬浮，或添加有利花粉胚悬浮的基质（如 30%ficoll)
双层培养：固体-液体双层培养 花药花粉分步培养： 条件培养：利用预先培养过花药的液体培养基进行 花药
培养，可使花药培养的效率大大提高 。
4、花粉植株的形态发生
1）胚状体发育途径：小孢子经历胚发生的各 个阶段，最后子叶展开，形成花粉植株。
烟草花药培养——通过胚状体途径再生形成小植株
2）、花粉植株的形态发生方式
1）胚状体发育途径：小孢子经历胚发生的各 个阶段，最后子叶展开，形成花粉植株。
2）愈伤组织发育途径：小孢子分裂数次形成 愈伤，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。
5、单倍体植株鉴定和染色体加倍
单倍体植株的鉴定 1）形态学鉴定 2）染色体分析 单倍体植株的二倍化：0.02-0.4%的秋水仙素
✓ 雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性 世代。
（2）提高了目标基因型的选择效率
例：
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 单倍体方法： AAbb出现的概率为1/4。
供体亲本 AaBb
花粉 培养
四分体
4个单核花粉粒（细胞壁薄、细胞质浓、核位于细胞中央）
单核花粉粒（单核靠边期）
营养细胞（大） （两者仅以质膜相隔）
生殖细胞（小） （2-细胞花粉粒）
双核早期
精细胞
有丝分裂
精细胞 (3-细胞花粉粒）
选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是 否处于适宜的发育期。
最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的 花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这 种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
百度文库
温度 柑橘在20°C以下，完全不能形成胚状体，且愈伤
组织形成亦很少，当将温度提高到21～25°C时便 会有胚状体形成，而当温度提高到26°C以上时又 完全不能形成胚状体。
油菜若将接种后的花药在30°C条件下培养2～3天， 可显著提高花粉胚的形成率，
小麦在33°C条件下培养3～5天，可提高成愈率和 绿苗率
水
稻
花
药
培
养
的
愈
接种在平板上的水稻花药 部分花药产生愈伤组织
伤
化
发
生
途
径
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
三、花粉培养
2）接种培养
花药培养常用的培养基： ✓ 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：碳源；调节培养基渗透压，一般用量2-3%
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
二倍体
AB------ --------------------> AABB aB----------------------------> aaBB Ab----------------------------> AAbb ab-- --------------------------> aabb
二、 花药培养技术
（一）研究历史： ✓首先报道通过花药培养获得单倍体植株成功的是 印度学者Guha和Maheshwari (1964, 1966)。
✓ 1996年的统计数据表明,已有至少250多种植物花 药培养成功。
✓ 花药培养获得单倍体的技术途径已在禾本科作 物、茄科作物、十字花科作物的育种中广泛应用。
二倍体(diploid )植物其单倍体（haploid）即一倍体（ monoploid ）如， 玉米 2n = 2x = 20 n= x = 10；
水稻 2n = 2x = 24 n= x = 12 四倍体(tetraploid)植物其haploid为dihaploid 如，马铃薯 2n = 4x = 48， n = 2x = 24
为便于快速判断并获取适宜发育时期的花 药培养材料，常采用染色法集合外部形态对比观 察方法
2、预处理
低温预处理：不同材料对低温的温度及处理时间是不同的 其它预处理方法：离心预处理、乙烯利预处理、高温预处
理 处理的目的：增强花粉粒细胞的同步化
3、在适宜的条件下培养花药
1）消毒、剥取花药：避免花药受到损伤，因为损伤常会 刺激花药壁组织的发育，形成二倍体的愈伤组织。
（二）花药培养的基本程序是： 外植体选择－适当的预处理—剥取花药、接种 、培养—形成花粉植株—花粉植株的染色体加 倍—炼苗移栽
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 粉的发育时期等。
1、外植体的选择
1）适宜的基因型 2）适宜的生理状态：幼年、生长健壮、大田生长条件下
的花药诱导频率相对要高 3）花药中花粉的发育时期：单核花粉粒时期
一、 概述
花药培养和花粉培养是获 得植物单倍体的有效方法之一
（一）概念 花药培养:把发育到一定阶段的花药接种在人工培
养基上,使其中的花粉发育成单倍体植株的过程. 花粉培养(小孢子培养):从花药中分离出花粉粒,使
之成为分散的或游离状态,通过培养使花粉粒脱分 化,进而发育成完整植株的过程.
单倍体(haploid)——指具有配子染色体数的植物个体.
（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。
（4）利于筛选隐性突变体 提高诱变效率
（5）利于获得优良植株
（三）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，但技术难度大。
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
单倍体植物与二倍体相比较，有三个明显的特点：
光照：先弱后强
培养方式
液体培养：液体悬浮，或添加有利花粉胚悬浮的基质（如 30%ficoll)
双层培养：固体-液体双层培养 花药花粉分步培养： 条件培养：利用预先培养过花药的液体培养基进行 花药
培养，可使花药培养的效率大大提高 。
4、花粉植株的形态发生
1）胚状体发育途径：小孢子经历胚发生的各 个阶段，最后子叶展开，形成花粉植株。
烟草花药培养——通过胚状体途径再生形成小植株
2）、花粉植株的形态发生方式
1）胚状体发育途径：小孢子经历胚发生的各 个阶段，最后子叶展开，形成花粉植株。
2）愈伤组织发育途径：小孢子分裂数次形成 愈伤，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。
5、单倍体植株鉴定和染色体加倍
单倍体植株的鉴定 1）形态学鉴定 2）染色体分析 单倍体植株的二倍化：0.02-0.4%的秋水仙素