花药和花粉培养
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伤组织的诱导率也有直接的影响。不同季节
接种的花药愈伤组织诱导率也有显著变化。
如小麦早期接种的材料比晚期接种的材料愈
伤组织诱导率可提高2—3倍。
(3) 花粉发育时期的选择 一般情况下，对大多数植物来说，在单核时
期的花粉比较容易培养成功。确定花粉发育
时期的方法可用涂片法来进行。
PMC→四分孢子→小孢子单核期→小孢子双
单倍体植物与它们的二倍体相比 较，有三个明显的特点： 1.体细胞染色体数减半； 2.生长发育弱，体形小、各器官 明显减小； 3.雌雄配子严重败育，有的甚至 不能进入有性世代。
四.单倍体的应用潜力
1.迅速获得纯合型材料，缩短育种年限；
2.获得育种中间材料；
3.突变体选育；
4.体细胞融合；
5.作为遗传工程受体更为有效
低温处理的作用：
1.可以激发花粉母细胞产生两个相等核；
2.保持高比例的强生活力花粉，同时延缓体细胞
组织的衰老；
3.激发花粉产生原胚；
4.促进细胞同步分裂
三.外植体制备及接种
一般情况下，花药和花粉培养所取材料是未开放的花 蕾，其内部的花药和花粉实际上处于无菌状态，表面 灭菌在能杀灭花蕾表面微生物的前提下，处理的强度 以尽可能轻为好。 采集未开的花蕾→置于70%酒精中浸数秒→再置于 0.1%升汞浸3－5分钟→剖开花蕾，取出花药（去掉花
核期→小孢子三核期（成熟花粉）
百合幼嫩花药结构图
表皮 药室内壁 中层
绒毡层
花丝
花粉粒
药隔维管束
百合成熟花药结构图
药隔 花丝
唇细胞
花粉粒 中层 药室内壁 表皮
一般选择单核期 细胞核较大居中，称单核中央期。随着细胞体
积迅速增大，细胞核由中央位置推向一边，即单核靠边期。以上 均为单核期花粉。
三．单倍体植物的特点
所谓单倍体(haploid)是指具有配子体染色体数的孢子体(植物个体)。 diploid 植物其haploid即为monoploid 玉米 2n = 2x = 20 n = x = 10 水稻 2n = 2x = 24 n = x = 12 柑橘 2n = 2x = 18 n = x = 9 tetraploid植物其haploid为dihaploid 马铃薯 2n = 4x = 48 n = 2x = 24 陆地棉 2n = 4x = 52 n = 2x = 26 hexaploid植物其haploid为triploid 普通小麦2n = 6x = 42 n = 3x = 21 octoploid植物其haploid为tetraploid 草莓 2n = 8x = 56 n = 4x = 28
花粉胚或花粉愈伤组织，最后形成花粉植
株，并从中鉴定出单倍体植株并使之二倍
化的技术。
二.花粉培养和花药培养的区别
花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部分，就培养方法
和技术来讲，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 (microspore culture)。从培养方法和技术方面来讲，它属于 细胞培养的范畴。
花药培养的基本程序：
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——移栽
1.花药的材料选择
基因型、生理状态及小孢子发育时期等对花药和花
粉培养效果具有极大的影响，因而是材料选择所要 考虑的主要因素。 (1) 基因型 供体植株遗传背景对花药和花粉培养成败至关
单核期的确定• 根据细胞观察推测，双核期的花粉中开始积累淀
粉，不能使花粉发育成植株。• 通常采用醋酸洋红或碘化钾染色， 再压片镜检，以确定花粉的发育时期。但是接种前不可能把所有 的花粉都进行一次发育时期的镜检，• 通常是按照花蕾长度大小与 花粉发育年龄的相关性，• 在实际操作中取一定大小的花蕾进行的。 如马铃薯在花冠露出萼片一半时大多数花粉处于单核晚期。
重要。在进行花药和花粉培养时，应选择那些容易
培养成功的材料来做。
不同苹果品种的花药培养胚状体的诱导率
品种 接种花药数 产生胚状体数 诱导率（%）
元帅 赤阳 国光 金冠
978 1410 1073 1302
21 10 7 7
2.1 0.7 0.6 0.5
(2) 生理状态的选择 花药和花粉供体植株的生理状态，对花粉愈
丝）→接种在诱愈培养基上（每瓶3－5个花药）。
四.培养方法及培养基的选择
花药和花粉培养的方法主要有液体培养、双层培养、分步 培养、看护培养、微室培养等。 所选用的培养基中，花药培养常用的基本培养基：MS （Murashigc & Skoog，1962）； Nitsch(Nitsch，
番茄、草莓 葡萄 油菜、苹果、石刁柏 小麦、茄子、青椒、荔枝、楸子 烟草、柑橘、橡胶、龙眼、杨树 水稻、甘蓝、梨 玉米
二.预处理
花药和花粉的预处理措施主要是低温处理。在很多情况
下，低温处理可明显提高花药和花粉培养的效果。
一般耐寒植物比喜温植物可耐受较低的温度，处理的温 度可低些。低温处理时间视使用的温度而定，较低的温 度处理时间要短，较高的温度处理时间宜长。
第七章 花药和花粉培养
【学习目的要求】
1.掌握花药培养和花粉培养的区别Biblioteka Baidu
2.了解花药最佳接种时期 3.掌握花药培养的大致过程 4.掌握花粉培养的大致过程 5.掌握雄核发育的四种途径
第一节 概述
一．花粉培养和花药培养的概念：都指离体培
养花药和花粉，使小孢子改变原有的配子
体发育途径，转向孢子体发育途径，形成
6.是研究减数分裂，花粉生长机制的生理、生化、遗
传等基础理论的最好方法。
第二节 花药与花粉培养技术
一.花药培养
花药培养是指改变花粉的发育程序，使其分裂形
成细胞团，进而分化成胚状体，产生再生植株，
或形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株。 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。
烟草小孢子发育时期对胚状体诱导率的影响
小孢子发育时期 培养花药数 胚状体（%）
单核早期 单核中期 单核晚期 双核早 双核晚
15 77 21 63 30
0 7.8 19.4 1.59 0
一些植物花药和花粉培养适宜的小孢子发育时期
适宜小孢子发育时期 代表植物
减数分裂期 四分孢子期 单核早期 单核晚期 单核早期至晚期 单核早期至双核期 四分孢子期至双核期
接种的花药愈伤组织诱导率也有显著变化。
如小麦早期接种的材料比晚期接种的材料愈
伤组织诱导率可提高2—3倍。
(3) 花粉发育时期的选择 一般情况下，对大多数植物来说，在单核时
期的花粉比较容易培养成功。确定花粉发育
时期的方法可用涂片法来进行。
PMC→四分孢子→小孢子单核期→小孢子双
单倍体植物与它们的二倍体相比 较，有三个明显的特点： 1.体细胞染色体数减半； 2.生长发育弱，体形小、各器官 明显减小； 3.雌雄配子严重败育，有的甚至 不能进入有性世代。
四.单倍体的应用潜力
1.迅速获得纯合型材料，缩短育种年限；
2.获得育种中间材料；
3.突变体选育；
4.体细胞融合；
5.作为遗传工程受体更为有效
低温处理的作用：
1.可以激发花粉母细胞产生两个相等核；
2.保持高比例的强生活力花粉，同时延缓体细胞
组织的衰老；
3.激发花粉产生原胚；
4.促进细胞同步分裂
三.外植体制备及接种
一般情况下，花药和花粉培养所取材料是未开放的花 蕾，其内部的花药和花粉实际上处于无菌状态，表面 灭菌在能杀灭花蕾表面微生物的前提下，处理的强度 以尽可能轻为好。 采集未开的花蕾→置于70%酒精中浸数秒→再置于 0.1%升汞浸3－5分钟→剖开花蕾，取出花药（去掉花
核期→小孢子三核期（成熟花粉）
百合幼嫩花药结构图
表皮 药室内壁 中层
绒毡层
花丝
花粉粒
药隔维管束
百合成熟花药结构图
药隔 花丝
唇细胞
花粉粒 中层 药室内壁 表皮
一般选择单核期 细胞核较大居中，称单核中央期。随着细胞体
积迅速增大，细胞核由中央位置推向一边，即单核靠边期。以上 均为单核期花粉。
三．单倍体植物的特点
所谓单倍体(haploid)是指具有配子体染色体数的孢子体(植物个体)。 diploid 植物其haploid即为monoploid 玉米 2n = 2x = 20 n = x = 10 水稻 2n = 2x = 24 n = x = 12 柑橘 2n = 2x = 18 n = x = 9 tetraploid植物其haploid为dihaploid 马铃薯 2n = 4x = 48 n = 2x = 24 陆地棉 2n = 4x = 52 n = 2x = 26 hexaploid植物其haploid为triploid 普通小麦2n = 6x = 42 n = 3x = 21 octoploid植物其haploid为tetraploid 草莓 2n = 8x = 56 n = 4x = 28
花粉胚或花粉愈伤组织，最后形成花粉植
株，并从中鉴定出单倍体植株并使之二倍
化的技术。
二.花粉培养和花药培养的区别
花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部分，就培养方法
和技术来讲，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 (microspore culture)。从培养方法和技术方面来讲，它属于 细胞培养的范畴。
花药培养的基本程序：
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——移栽
1.花药的材料选择
基因型、生理状态及小孢子发育时期等对花药和花
粉培养效果具有极大的影响，因而是材料选择所要 考虑的主要因素。 (1) 基因型 供体植株遗传背景对花药和花粉培养成败至关
单核期的确定• 根据细胞观察推测，双核期的花粉中开始积累淀
粉，不能使花粉发育成植株。• 通常采用醋酸洋红或碘化钾染色， 再压片镜检，以确定花粉的发育时期。但是接种前不可能把所有 的花粉都进行一次发育时期的镜检，• 通常是按照花蕾长度大小与 花粉发育年龄的相关性，• 在实际操作中取一定大小的花蕾进行的。 如马铃薯在花冠露出萼片一半时大多数花粉处于单核晚期。
重要。在进行花药和花粉培养时，应选择那些容易
培养成功的材料来做。
不同苹果品种的花药培养胚状体的诱导率
品种 接种花药数 产生胚状体数 诱导率（%）
元帅 赤阳 国光 金冠
978 1410 1073 1302
21 10 7 7
2.1 0.7 0.6 0.5
(2) 生理状态的选择 花药和花粉供体植株的生理状态，对花粉愈
丝）→接种在诱愈培养基上（每瓶3－5个花药）。
四.培养方法及培养基的选择
花药和花粉培养的方法主要有液体培养、双层培养、分步 培养、看护培养、微室培养等。 所选用的培养基中，花药培养常用的基本培养基：MS （Murashigc & Skoog，1962）； Nitsch(Nitsch，
番茄、草莓 葡萄 油菜、苹果、石刁柏 小麦、茄子、青椒、荔枝、楸子 烟草、柑橘、橡胶、龙眼、杨树 水稻、甘蓝、梨 玉米
二.预处理
花药和花粉的预处理措施主要是低温处理。在很多情况
下，低温处理可明显提高花药和花粉培养的效果。
一般耐寒植物比喜温植物可耐受较低的温度，处理的温 度可低些。低温处理时间视使用的温度而定，较低的温 度处理时间要短，较高的温度处理时间宜长。
第七章 花药和花粉培养
【学习目的要求】
1.掌握花药培养和花粉培养的区别Biblioteka Baidu
2.了解花药最佳接种时期 3.掌握花药培养的大致过程 4.掌握花粉培养的大致过程 5.掌握雄核发育的四种途径
第一节 概述
一．花粉培养和花药培养的概念：都指离体培
养花药和花粉，使小孢子改变原有的配子
体发育途径，转向孢子体发育途径，形成
6.是研究减数分裂，花粉生长机制的生理、生化、遗
传等基础理论的最好方法。
第二节 花药与花粉培养技术
一.花药培养
花药培养是指改变花粉的发育程序，使其分裂形
成细胞团，进而分化成胚状体，产生再生植株，
或形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株。 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。
烟草小孢子发育时期对胚状体诱导率的影响
小孢子发育时期 培养花药数 胚状体（%）
单核早期 单核中期 单核晚期 双核早 双核晚
15 77 21 63 30
0 7.8 19.4 1.59 0
一些植物花药和花粉培养适宜的小孢子发育时期
适宜小孢子发育时期 代表植物
减数分裂期 四分孢子期 单核早期 单核晚期 单核早期至晚期 单核早期至双核期 四分孢子期至双核期