植物胚胎课件

植物胚胎培养技术

植物胚胎培养技术是指对植物的胚及其胚器官进行人工离体无菌培养，使其发育成幼苗的技术。

植物胚胎培养包括幼胚培养、成熟胚培养、胚珠培养、子房培养、胚乳培养和试管受精等内容。一、植物胚胎培养的基本概念1、胚胎培养指使胚或具胚器官在离体无菌条件下发育成幼苗的技术。广义胚胎培养研究还包括胚乳培养和试管受精等技术。双子叶植物胚3、胚乳培养指处于细胞期的胚乳组织的离体培养。4、胚珠培养指未受精或受精后的胚珠离体培养。不同植物的胚珠形态结构倒生胚珠二、胚胎培养的应用1、克服远缘杂交的不育性，获稀有杂种植物2、打破种子休眠，提早结实，缩短育种年限3、使生活力低下或无生活力的种子萌发4、使柑橘类植物合子胚正常发育5、测定种子生活力6、获三倍体或单倍体植株7、快速繁殖特殊植物8、用于理论研究植物胚结构幼胚培养成熟胚培养

据培养目的不同剥取的离体胚发育时期的不同胚培养成熟胚培养一般较易获得成功（一）幼胚培养幼胚完全是异养的，离体条件下培养要求培养基成分复杂，培养不易成功。

幼胚培养的关键技术：取材时期幼胚剥离培养条件的控制（是否需要特殊处理）幼胚（心形胚阶段）对培养条件和营养的要求都较高。需要多种的营养和适宜的培养条件。影响幼胚培养成功的因素主要包括幼胚发育时期、培养基及培养条件等。（1）天然提取物及某些蛋白制品；1934年银杏幼胚培养中添加银杏胚乳有促进作用；1941年曼佗罗幼胚培养中发现添加椰子乳能很好的促进幼胚的发育(200-500um的幼胚)。此外，大麦胚乳、麦芽提取物、酵母提取物、水解酪蛋白等都能促进幼胚的发育。（2）渗透压的作用：胚发育早期要求较高的的渗透压，而随着胚的发育逐渐降低。幼胚培养时，其发育过程有以下几种发育方式：a、胚性发育，此种方式不能萌发成苗b、早熟萌发，长成的苗十分瘦弱c、产生愈伤组织，再由愈伤组织分化形成胚或不定芽(2)、早熟萌发(earlymaturesprouting)幼胚接种后，离体胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌发成幼苗，通常称之为早熟萌发。在大多数情况下，一个幼胚萌发成一个植株，但有时会由于细胞分裂产生大量的胚性细胞，以后形成许多胚状体，从而可以形成许多植株，这种现象就是所谓的丛生胚现象。(3)、愈伤组织(callus)在许多情况下，幼胚在离体培养中首先发生细胞增殖，形成愈伤组织。一般来讲由胚形成的愈伤组织大多为胚性愈伤组织，这种胚性愈伤组织很容易分化形成植株。（二）成熟胚培养成熟胚是自养的，培养基需要简单。主要目的:◆研究胚发育过程的形态建成◆生长调节物质的作用◆胚与胚乳相互关系和营养要求牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖Matureembryocultureandrapidpropagationoftreepeony培养方法：A、将受精后成熟或未成熟种子或果实，用70%—75%酒精表面消毒消毒几分钟B、用0.1%升汞溶液或饱和漂白粉溶液消毒10min，无菌水反复冲洗C、无菌操作台上，直接或在解剖镜下剥取胚接种在培养基上胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成的3倍体组织。由它可获得无子结实的3倍体植株，进而可将它加倍成6倍体植株。

不同胚乳发育类型及发育时期直接影响外植体取材时期以及胚乳细胞产生愈伤组织频率。胚乳培养的后代，常发生细胞染色体数目变化，形成多倍体、非整倍体等。四、胚乳培养2、细胞型胚乳

特点：◆初生胚乳核的分裂开始，即产生细胞壁，形成胚乳细胞◆无游离核时期大多数双子叶合瓣花植物是这样的胚乳，如番茄、烟草、芝麻等。3、沼生目型胚乳

◆核型胚乳与细胞型胚乳的中间类型◆初生胚乳核的第一次分裂将胚囊分隔为两室，其中珠孔端室比合点端室宽大◆核进行分裂形成状态的游离核，最后形成细胞（二）胚乳培养的关键A、胚乳发育时期的影响发育早期胚乳：操作不便，诱导率低游离核期或刚转入细胞期的核型胚乳：难得callus旺盛生长期胚乳：易诱导产生callus★旺盛期胚乳特征

§胚已分化完成

§胚乳已形成细胞组织

§充分生长，达到成熟大小

§外观为半透明的固体状

§富有弹性水稻：授粉后4d黑麦草：授粉后8~10d黄瓜：授粉后7~16d梨：授粉后20d大麦：授粉后10~20d玉米和小麦：授粉后8~12d一些草本植物胚乳培养的适宜取材时期一般情况下：接近成熟或完全成熟的胚乳callus诱导率很低，甚至无callus木本植物，如：桑寄生科、檀香科植物，其成熟胚乳和诱导产生callusB、培养基和激素的影响培养基：MS、B5、MT、White、LS等水解酪蛋白、酵母提取物也很必要

激素：要求特殊大麦胚乳只有在添加2，4-D的培养基上才能生长猕猴桃胚乳培养中，玉米素最好枣的胚乳培养中，激素似乎无特殊要求C、其他因素的影响蔗糖浓度：3%~5%温度：25℃pH值：如玉米6.1~7.0；苹果6.0~6.2等（三）培养方法：A、取授粉4-8d后的幼果，常规消毒B、无菌条件下切开果实，取出种子，分离出胚乳C、接种在培养基上，在25-27℃和黑暗条件或散射光下培养形成愈伤组织D、转到分化培养基上，待愈伤组织长出芽后，切下不定芽E、插入生根培养基中，光下培养10-15d，切口处长出白色的不定根※两种植物胚乳培养的方法A、枸杞开花20d的枸杞胚乳MS+2，4-D0.2mg/L生根MS分化出苗MS+BA0.2mg/L不同倍性的胚乳植株callusB、葡萄取出种子切去合点部分接种White+CM10%+2，4-D2.0+CH500+KT1.0+蔗糖3%~4%琼脂8%1个月，胚乳愈伤组织长大，胚解体未授粉胚珠和子房培养是离体受精的基础，可诱发大孢子发育成单倍体植株，且孤雌产生的单倍体植株获得率较孤雄生殖高。胚珠培养中，已授粉具有球形胚或更后期的胚珠易培养成种子，且培养基及添加成分相对要求不高。而受精不久的胚珠则需要成分复杂的培养基，培养难度大。

五、胚珠和子房培养1、胚珠培养的意义有利于合子和早期原胚的培养胚分化不全的种子的胚培养获得杂交后代和优良品种离体授粉的需要获得无病毒苗（一）胚珠培养2、胚珠培养的方法长度小于3mm的胚珠，难与直接解剖，可先接种于液体培养基中，根据培养情况采取相应培养条件。（二）子房培养1、子房培养的意义

★有效地挽救杂种胚的败育★单倍体植株的培育★离体授粉的需要★离体条件形成果实★花被功能研究2、子房培养的方法授粉前或授粉后的子房表面消毒接种培养受精后的子房仍需进行表面消毒后再接种。而未受精子房可将花被表面消毒后，在无菌条件下直接剥取子房接种。子房培养只需较简单的培养基即可形成果实，并含成熟种子。影响因素1、胚珠（子房）的成活率及育龄离体胚珠（子房）培养的成活率直接影响试管受精的成功率。胚珠（子房）离体成活率的关键是培养基成分的筛选。2、母体组织的影响柱头可影响某些植物受精，应切除柱头和花柱。而有些植物则需要保留，更有利于离体受精，如烟草。3、花粉萌发和花粉管生长离体花粉萌发率和花