花粉花药的离体培养

1、花粉花药的离体培养第一组 小组成员：王睿 钟芳 范敏 邹婉莹 孟心月 荣乂1花粉和花药的概念花粉：是种子植物特有的结构，相当于一个小孢子和由它发育的前期雄配子体。花药：是指花丝顶端膨大呈囊状的部分，是雄蕊的重要组成部分。23两者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；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4花药和花粉培养基本流程：选择合适的供体植株预处理花药（物理或生理逆境）收集具胚性小孢子的花药，或离心收集胚性小孢子培养（充足的营养、合适的温光、或条件培养）形成胚状体胚状体转移至固化培养基

2、上”萌发”形成小植株。倍性鉴定或染色体加倍5花粉花药的离体培养的作用1、作物育种（1）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。（2）提高了目标基因型的选择效率例子：例子：二倍体供体植株基因型为AaBb，若要从后代中选择基因为AAbb的纯合单株常规方法： AAbb出现的概率为1/16，并且不能将AAbb与Aabb、aAbb区分开。单倍体方法： AAbb出现的概率为1/4。供体亲本AaBb花培 单倍体 二倍体AB- - AABBaB- aaBBAb- AAbbab- - aabb6 （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

3、稳定的纯系。72、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8影响雄核发育和花粉花药培养的因素（一）基因型 植物基因型是影响雄核发育的最重要的因素之一。同一物种中的不同基因型对小孢子离体诱导反应差异较大。 如在水稻中，籼稻花粉培养力远低于糯稻。9（

4、二）供体植株生长条件和生理状态1、植株生长条件 光温等因素均能影响花药培养力。一般处于适宜生长条件（如温室中）较好。但物种间存在差异。2、植株生长时期 一般是开花始期优于开花末期。3、P花粉的频率 不同温度、日照时数、氮饥饿及生长物质处理提高P花粉的数量10（三）花粉发育时期小孢子发育时期对诱导雄核发育非常重要。一般而言，单核期（第一次有丝分裂前）对诱导反应最敏感，为最佳培养期。形成双核后，在合适的条件，主要由营养细胞分裂产生胚状体。11不同物种诱导胚胎发生的最佳小孢子发育时期发育时期物种减数分裂期 草莓、番茄四分孢子期葡萄单核早中期石刁柏、油菜、大麦、天仙子、马铃薯单核晚期荔枝、茄子、青椒、

5、小麦单核早期至晚期烟草单核早期至双核期梨、水稻、甘蓝四分孢子期至双核期玉米12（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。13（五）培养基 1.基本培养基 主要为N6和MS培养基。在此基础上发展出一些其它的培养基。如H培养基（适于烟草）、C17培养基（适于小麦）、马铃署-培养基（适于马铃署） 2.碳源 包括蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、葡萄糖、果糖、海藻糖等。不同作物所需最适的碳源种类及浓度的所差异。一般认为单子叶植物比双子叶植物需糖的浓度要高。玉米中蔗糖效果最好；而麦类作物中，麦芽糖似乎为最好的