植物组织培养 第五章 植物花药和花粉培养.ppt

陈传红制作2007/5。第五章植物花药和花粉培养。陈传红制作2007/5。本章概述：1。概念2。花粉和花药培养技术。花粉和花药培养的应用。陈传红制作2007/5。1.概念单倍体细胞：植物花粉是由花粉母细胞减数分裂形成的，其染色体数目仅为体细胞的一半。花粉培养：指花粉在培养基上改变其正常发育和功能，在不受精的情况下产生细胞分裂，并从单个花粉粒发育成完整植株的技术。单倍体：通过体外培养花药，花粉发育成完整的植株。陈传红2007/5，2。花粉和花药培养的意义在于诱导单倍体的形成，快速获得纯系，缩短育种周期。这有利于筛选隐性突变体，提高选择效率。获得无病毒的个体。陈传红，2007/5，3。花药培养发展简史，1964年：古哈玛斯瓦里南阳金花花药培养发育成胚；1967年：布尔津尼茨花药培养获得烟草植株；1973年：中国首次报道从小麦花药培养中获得再生植株。目前，许多作物和经济植物可以通过花粉培养诱导成植物。花药培养和单倍体育种花药培养的主要目的是培养花粉粒单倍体植株和双单倍体作为育种材料的来源。杂种花药离体培养获得的再生植株是由不同基因型的配子发育而来，具有丰富的变异类型。选择有利的变异类型。经经济性状鉴定后，选出的优良品种直接用于生产或配制杂交组合，获得优良杂交种子。构建了一个永久分离的群体，双二倍体，用于基因定位。陈传红做了2007/5，大大缩短了育种周期。陈传红制作2007/5，5。花药培养技术决定了选择大致在所需时期的芽的时间。由于花粉发育时期和植物的一些外部形态特征之间的近似相关性，通过使用这些外部标记来选择合适的芽，并且通过显微镜检查来确定花粉发育的确切时期。在水稻中，在单核侧卧期用花粉诱导单倍体植株更为适宜。从外部看，花粉可根据以下条件进行鉴定：叶枕距5-15cm，颖片黄绿色，雄蕊长度接近颖片长度的1/2。陈传红制作2007/5。水稻花药培养过程中，剑叶鞘用70%酒精擦洗。陈传红制作2007/5。选择主穗(主侧枝)的芽是因为主侧枝的芽发育良好，数量多，发育同步。花药在操作过程中不应该被破坏，如果被破坏，它们应该被消除，因为破坏经常刺激花粉壁形成二倍体愈伤组织。陈传红造2007/5。花药培养条件：光照(1218h，5,000 10,000lx，28)和黑暗(12 16h，22)交替循环。(1)花粉发育阶段是影响培养效果的重要因素。在诱导花粉进行雄性发育的过程中(即小孢子沿着孢子体途径发育成花粉植株)，不同物种的花粉最适宜的发育阶段是不同的。对于大多数植物来说，单核细胞中期或晚期的花粉最有可能形成花粉胚或花粉愈伤组织。例如，在南阳金华，烟草和芍药最适宜的时期是第一个有丝分裂期或稍前稍后。禾本科植物在单核早期(大麦)或单核中期(玉米和小麦)反应最好，番茄更适合减数分裂中期。陈传红2007/5.2)花药供体植株的生长条件对花药培养反应有很大影响。对于水稻、小麦和大麦等禾本科植物，主茎穗的花药愈伤组织诱导率显著高于分蘖穗。同步程度很高。陈传红2007/5，3)培养基是花粉发生和再分化的重要条件。中国科学家改进了水稻和小麦的花药培养基，开发了N6培养基。在N6培养基上，水稻花粉愈伤组织率大大提高。N6介质的特点是铵离子浓度低。随后，进一步降低铵盐和硝酸盐的浓度，并添加生物素，开发C17和W14培养基，可大大提高小麦花药愈伤组织率。以马铃薯提取物为基本成分的马铃薯培养液现已广泛应用于小麦花药培养，效果良好。陈传红制作2007/5。培养基中植物生长物质的种类会影响花粉发育的方式。通常，在禾本科植物中通常使用1-5mg/L2，4-D或NAA来诱导花粉愈伤组织形成，然后将愈伤组织转移到分化培养基中，所述分化培养基减少或去除生长素或补充细胞分裂素以诱导器官分化和再生植物形成。陈传红在2007年5月做的。糖种类对花粉胚的诱导和分化有显著影响。朱之庆等(1990)报道，在过滤灭菌条件下，用0.21毫克/升葡萄糖替代液体培养基中相同浓度的蔗糖，小麦花粉胚的诱导频率可提高2-10倍。一般来说，高浓度的蔗糖可以抑制体细胞的生长而不妨碍花粉的生长。烟草的最佳蔗糖浓度为3%，大米为3%-6%，玉米为12%-15%。(3)在培养基中添加活性炭可以促进花药培养，陈传红编2007/5，4)低温预处理可以提高花粉胚的诱导频率。小麦幼穗在1-5的预低温处理可以提高花粉愈伤组织的产量。冷冻芦笋芽在4处理4天、8天和12天，愈伤组织诱导率分别比室温对照提高了2.4倍、1.9倍和1.5倍。不同的植物需要不同的预处理温度和时间。陈传红在2007/5年成功。培养温度是影响花药反应的重要因素。小麦需要在高温下培养64天，然后转移到28-30。高温栽培效果不好。虽然较高的温度可以诱导出频率较高的花粉愈伤组织，但白化苗从愈伤组织分化的频率也很高。控制培养温度仍然是减少白化苗的有效措施。陈传红制作2007/5/7。阐述了花药培养的过程。花药材料选择的关键是在适当的发育阶段选择花药。花粉发育只能在体外培养后开始。实践表明，从减数分裂到双核期的花药可能在体外诱导孤雌发育。在大多数园艺植物的花药培养中，单核期或单核中晚期的成功率最高。陈传红作2007/5，花粉培养过程中，选择幼树芽，陈传红作2007/5，单倍体植株加倍花粉植株的染色体可自发加倍；人工染色体加倍。传统方法是秋水仙碱处理。用较高浓度的秋水仙碱溶液处理单倍体植株24-96小时。试管苗浸泡、芽处理、根浸泡，陈传红编著2007/5，花药培养脱毒，1974日本：花药培养能去除草莓病毒；花药收获期为单核期：花蕾4-6mm，花药1毫米花