花药和花粉培养

1、花药和花粉培养花药和花粉培养 植物组织培养学植物组织培养学 第第5 5章章 花药和花粉培养花药和花粉培养 本章主要内容：本章主要内容： l花粉和花药培养技术花粉和花药培养技术 l花粉和花药培养应用花粉和花药培养应用 花药和花粉培养花药和花粉培养 l(1)掌握花药培养和花粉培养的区别；掌握花药培养和花粉培养的区别； l(2)了解花药最佳接种时期；了解花药最佳接种时期； l(3)掌握花药培养的大致过程；掌握花药培养的大致过程； l(4)掌握花粉发育的四种途径；掌握花粉发育的四种途径； l(5)掌握花粉培养的大致过程。掌握花粉培养的大致过程。 花药和花粉培养花药和花粉培养 本章教学目的与要求本章教学

2、目的与要求 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 花药培养花药培养是是将花粉发育至一定阶段的花药接种到将花粉发育至一定阶段的花药接种到 人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤 组织进而分化成植株的技术。组织进而分化成植株的技术。 花药和花粉培养花药和花粉培养 l花粉培养：花粉培养：是将花粉从花药中分离出来是将花粉从花药中分离出来, ,接种到接种到 人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤人工培养基上进行培养，以形成花粉胚或愈伤 组织进而分化成植株的过程。组织进而分化成植株的过程。 油菜成熟花药的结构油菜成熟花药的结构 花粉囊花粉囊 花粉囊

3、壁花粉囊壁 成熟花粉粒成熟花粉粒 花药裂口花药裂口 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 一、花药和花粉的培养方法：一、花药和花粉的培养方法： （一）花粉发育时期：（一）花粉发育时期： 1、适宜时期、适宜时期：单核期：单核期,尤其是单核中、晚期尤其是单核中、晚期(单核靠边期单核靠边期) 雄配子体的发育雄配子体的发育 营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞精子精子 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 2、花粉发育时期的检测：、花粉发育时期的检测： 外部形态观察外部形态观察：在水稻中，一般叶枕距为：在水稻中，一般叶枕距为5

4、-5- 1515cmcm，颖片淡黄绿色、雄蕊长度接近颖片长颖片淡黄绿色、雄蕊长度接近颖片长 度的度的1/21/2时，可能为单核靠边期的花粉。时，可能为单核靠边期的花粉。 压片染色法压片染色法：是检测花粉发育时期的简便有：是检测花粉发育时期的简便有 效方法，常用染色剂为效方法，常用染色剂为醋酸洋红醋酸洋红。 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 （二）培养过程（二）培养过程 1、花药培养过程：、花药培养过程： 1）预处理）预处理:低温冷藏低温冷藏是最是最常用的方法常用的方法 2）表面消毒）表面消毒 3）接种）接种 4）培养形成花粉植株。）培养形成花粉植株。 花粉花粉-愈伤组织愈伤组

5、织-苗苗 花粉花粉-胚状体胚状体-苗苗 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 选幼年树花蕾选幼年树花蕾 水稻花药培养过程：水稻花药培养过程： 旗叶鞘用旗叶鞘用7070酒精擦洗一遍酒精擦洗一遍 剥去旗叶鞘，取出稻穗剥去旗叶鞘，取出稻穗 10漂白粉漂白粉10 min无菌水洗无菌水洗3 3次次 培养培养5 5天，花药变褐，天，花药变褐，2020天后花药裂天后花药裂 开，长出淡黄色的花粉愈伤组织，开，长出淡黄色的花粉愈伤组织， 先长芽，后长根，形成幼苗。先长芽，后长根，形成幼苗。 用接种环接种用接种环接种 到培养基上到培养基上 左手持穗，右手左手持穗，右手 用镊子取花药，用镊子取花药，

6、放无菌培养皿中放无菌培养皿中 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 花药培养脱毒技术花药培养脱毒技术 l1974年日本：花药培养可以脱除草莓病毒；年日本：花药培养可以脱除草莓病毒； l花药采取时期花药采取时期 单核期：花蕾单核期：花蕾4-64-6mmmm，花药花药1 1mmmm l花药诱导愈伤组织培养基花药诱导愈伤组织培养基 MS+IAA4mg/L+BA2mg/L+KT2mg/L+MS+IAA4mg/L+BA2mg/L+KT2mg/L+蔗糖蔗糖3030g+g+琼脂琼脂7 7g/Lg/L l增殖分化培养基增殖分化培养基 MS+GA1mg/L+IBA0.2mg/L+BA1mg/L+M

7、S+GA1mg/L+IBA0.2mg/L+BA1mg/L+蔗糖蔗糖3030g+g+琼脂琼脂7 7g/Lg/L l生根培养基生根培养基 1/21/2MS+IBA0.2mg/L+MS+IBA0.2mg/L+活性炭活性炭3 3g/L+g/L+蔗糖蔗糖2020g+g+琼脂琼脂7 7g/Lg/L 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 草莓花药愈伤组织草莓花药愈伤组织,花药植株花药植株 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 2、花粉培养、花粉培养 l花粉培养成苗途径与花药培养比较花粉培养成苗途径与花药培养比较: 相同点相同点： l胚状体成苗途径、愈伤组织再分化成苗途径胚状体成苗

8、途径、愈伤组织再分化成苗途径 不同点不同点： l花粉培养：花粉培养： 需进行花粉的分离需进行花粉的分离 特殊的花粉诱导培养特殊的花粉诱导培养 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 花粉培养过程花粉培养过程 取花蕾（镜检）取花蕾（镜检） 预培养数天预培养数天 取花药取花药 消毒消毒 分离花粉分离花粉 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 接种接种培养培养 愈伤组织发生愈伤组织发生 二、培养基二、培养基 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 基本培养基本培养 基基 激素种类激素种类 和浓度和浓度 蔗糖浓度蔗糖浓度 （一）基本培养基：（一）基本培养基： 第一

9、节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 lMSMS和和H H培养基：培养基：适合双子叶植物花药培养；适合双子叶植物花药培养； lB5B5培养基：培养基：适合豆科和十字花科花药培养；适合豆科和十字花科花药培养； lN6N6培养基：培养基：适合禾谷类作物的花药培养。适合禾谷类作物的花药培养。 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 u 细胞分裂素细胞分裂素可促进胚状体形成；可促进胚状体形成； 生长素生长素可诱导愈伤组织形成。可诱导愈伤组织形成。 u 细胞分裂素与生长素比值高细胞分裂素与生长素比值高时可诱时可诱 导愈伤组织分化苗导愈伤组织分化苗 （二）激素种类和浓度（二）激素种类

10、和浓度 p较高较高浓度浓度蔗糖可诱导花粉形成蔗糖可诱导花粉形成愈伤组织愈伤组织； p较低较低 浓度浓度蔗糖可使愈伤组织分化成蔗糖可使愈伤组织分化成苗苗。 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 （三）蔗糖浓度（三）蔗糖浓度 三、单倍体植株染色体加倍的方法三、单倍体植株染色体加倍的方法 第一节第一节 花药和花粉培养技术花药和花粉培养技术 1、自然加倍：自然加倍：花粉细胞核有丝分裂或核融合，染色体可花粉细胞核有丝分裂或核融合，染色体可 自然加倍，获得纯合二倍体。自然加倍，获得纯合二倍体。 2、人工加倍人工加倍：用秋水仙素处理单倍体植物，可使染色体用秋水仙素处理单倍体植物，可使染色体 加

11、倍（溶液浸苗、处理愈伤组织和用含加倍（溶液浸苗、处理愈伤组织和用含0.4%0.4%秋水仙素秋水仙素 的羊毛脂涂抹单倍体植株的顶芽、腋芽，可得到能结实的羊毛脂涂抹单倍体植株的顶芽、腋芽，可得到能结实 的二倍体植株）的二倍体植株） 3、将单倍体植株诱导的、将单倍体植株诱导的愈伤组织反复继代培养愈伤组织反复继代培养，再分化，再分化 可得到二倍体植株。可得到二倍体植株。 第二节第二节 花药和花粉培养的应用花药和花粉培养的应用 -单倍体植株育种单倍体植株育种 1 1、克服后代分离，缩短育种周期；、克服后代分离，缩短育种周期； 2 2、有利于筛选隐性突变体，选择效率高、有利于筛选隐性突变体，选择效率高;

12、; 3 3、有利于隐性基因控制性状的选择、有利于隐性基因控制性状的选择 4 4、快速获得自交系的超雄株、快速获得自交系的超雄株 花药和花粉培养花药和花粉培养 大大缩短育种周期大大缩短育种周期 第二节第二节 花药和花粉培养的应用花药和花粉培养的应用 l(1)花药培养是器官培养，花粉培养属细胞培养。花药培养是器官培养，花粉培养属细胞培养。 l(2)花药培养一般选择花粉的单核期进行接种。花药培养一般选择花粉的单核期进行接种。 l(3)花药培养包括：选择材料花药培养包括：选择材料-消毒消毒-接种培养接种培养-愈合组织愈合组织 生成生成-分化出单倍体植株。分化出单倍体植株。 l(4)花粉的发育途径包括：营养细胞发育、生殖细胞发花粉的发育途径包括：营养细胞发育、生殖细胞发 育、营养和生殖细胞同时发育及花粉均等分裂