植物胚珠和子房培养.ppt

1、植物胚珠和子房培养,胚珠培养概念: 将胚珠从母体上分离出来放在无菌的人工环境条件下，使其进一步生长发育形成幼苗的技术。,1942年首次在兰花中尝试成功，缩短了从授粉到种子成熟的时间。 1980年成功培养了未授粉的非洲菊，烟草的胚珠，获得了单倍体植株。,由于幼胚分离难度大，而胚珠分离则相对容易，在幼胚培养时常采用胚珠培养。,胚珠是种子的大孢子囊，是孕育雌配子体的场所，也是种子的前身。 根据培养目的不同，胚珠培养可分为受精胚珠培养和未受精胚珠培养。,植物花结构图示,植物胚珠结构图示,胚珠培养的意义,防止杂种胚早期败育，获得杂种植株 受精前胚珠培养，可作为试管受精的基础 未受精胚珠培养，能培养获得单

2、倍体植株用于单倍体育种 便于对合子及早期原胚的离体培养过程，种子的发育机理等方面进行研究,胚珠培养方法,材料的选择 未授粉胚珠：开花前1-6天 授粉胚珠：授粉后1-120天不等，较晚时 期有利于胚的发育。 灭菌 先对子房或外表组织消毒灭菌后，取出胚珠培养。,胚珠培养的影响因素,1.培养基的影响 植物激素：细胞分裂素对授粉胚珠发育常有促进作用。 有机物：添加有机附加物可以促进授粉胚珠的发育。 蔗糖浓度：3-12%通常5%高浓度利于孤雌生殖。,2.胎座和子房对胚珠培养的影响,胎座或子房的某些组织在胚珠发育初期起着重要的作用，带有胎座或子房组织的胚珠相对较易培养。,3.胚发育时期的影响,一般来说合子

3、或早期原胚期的胚珠较难剖取和培养对培养基的成分要求也较严格。,葡萄胚珠培养及植株再生,从开花后50d葡萄浆果中剥取胚珠并培养在ER液体培养基中。,胚珠在1/2MS+0.2mg/LIBA培养基中培养两个月后产生的胚,培养一个月后产生的完整植株,未授粉胚珠培养时，胚囊发育各时期均可诱导培养，以八核胚囊或成熟胚囊为佳。但由于胚囊分离和观察较为麻烦，所以实际过程中常用开花的其他习性或形态指标与胚囊发育的相关性来确定取材日期。,子房培养含义 子房是雌蕊基部膨大的部分，由子房壁、胎座、胚珠组成。在进行胚珠培养时，常因为分离胚珠难而改用子房培养。 子房培养，系指离体雌蕊(子房)培养，以及附有花冠、花粤、花托

4、、花梗的子房(花)培养。该技术可有效地挽救杂种胚的败育，培育单倍体植株，也可用来研究花的性别决定、花被功能、离体条件下形成果实、果实生长所需营养以及果实成熟生理等，是试管内授粉受精的基础技术。Nitsch(1951)成功地进行了黄瓜、草莓、番茄、烟草等植物子房的离体培养，奠定了子房离体培养技术的基础。,子房纵切结构示意图,子房培养的原理 离体子房(未授粉或授粉后的子房)在合适的培养条件下培养一段时间后(因植物种类不同而异)，在无菌条件下将膨大的子房剖开，从子房中取出胚，转入适合胚培养的培养基中能长成正常苗。子房的其他部分也可在合适的培养条件下，形成愈伤组织，进一步分化形成芽和根，长出新的植物体

5、(包括单倍体植株)。,子房培养的条件 子房培养的方法选择未授粉子房培养，通常是开花前15d植株的子房。选择授粉后的子房，则应根据培养目的，选择授粉后不同天数的子房作为培养材料。裸露的子房按常规方法严格消毒，一定要消毒彻底，否则影响培养效果。禾本科植物(如大麦)，颖花被严密包围在叶鞘内，往往不需消毒，而是先对幼穗进行表面消毒，再在无菌条件下取出子房并接种；已受精的子房必须表面消毒。双子叶植物的花蕾用漂白粉消毒15min，无菌水冲洗数次。对其他子房裸露的植物则应按照常规表面消毒程序，严格进行消毒。然后在无菌条件下，除去花萼、花冠或颖壳，将子房接种于合适的培养基上进行培养。子房培养常用的基本培养基有

6、MS、White、Nitsch等。不同培养基对子房培养有直接影响。禾本科植物常用N。培养基，其他植物多用MS和B5培养基。培养的方式多采用固体培养；有时也用液体培养，把子房放在液体培养基中的滤纸上，或把花梗端穿过滤纸，使其漂浮在液体培养基上。需要弱光的培养条件。,子房培养获得单倍体、杂种植株 子房的发育由于子房存在2种细胞，即性细胞和体细胞，它们都可产生胚状体或愈伤组织，进一步发育成植株，因此再生植株可能来源于性细胞，也可能来源于体细胞。若来源于性细胞，即胚囊里的雌配子体的核，由于它是由大孢子母细胞减数分裂所产生的大孢子发育而来，因此是单倍体植株；若来源于体细胞，即由珠被和子房壁表皮二倍体组织

7、产生的植株，则属于二倍体。由于胚状体或愈伤组织有2种不同倍性的起源，因此其后代会出现不同倍性的植株，若想通过子房培养从大孢子产生单倍体植株，必须设法控制二倍体组织中的细胞分裂，为大孢子的细胞分裂创造良好条件。若培养子房中卵细胞已受精的合子，则可通过胚状体或愈伤组织再分化途径，产生二倍体植株，以获得杂种植株。,培养基的成分影响子房培养的主要因素 子房在较简单的培养基上培养，就能获得种子。根据植物的种类及实验的目7的(诱导胚状体或愈伤组织)，应在培养基中添加种类、浓度和配比不同的植物生长调节剂。例如，水稻子房培养，在培养基添加微量的2，4一D可明显促进子房的膨大并产生愈伤组织。未授粉大麦子房培养，

8、在培养基中添加2，4一D、NAA和KT能诱导胚状体，进而发育成单倍体植株。在百合未授粉子房培养中，2，4一D单独使用诱导频率为1887，2，4一D+6一BA诱导频率为3373，2，4一D+KT诱导频率为4776。在荞麦未授粉子房培养中，2，4一D单独使用诱导频率为76，2，4一D+KT诱导频率为18。培养基中的蔗糖浓度多在310之间，因不同植物材料而异，通常在诱导培养阶段蔗糖浓度稍高，分化培养时蔗糖浓度稍低。,基因型在子房的离体培养中，基因型是诱导频率决定因素之一。 在相同培养条件下，不同植物和品种诱导产生单倍体植株的频率有明显差异。如粳稻比籼稻易诱导未授粉的子房产生单倍体植株 胚囊的发育时期

9、选择。 处于合适的胚囊发育阶段的子房进行离体培养是非常重要的禾本科植物大麦和水稻在胚囊的各时期都可以诱导，但水稻选择四核胚囊期到成熟期的子房进行离体培养时诱导率最高，而大麦开花12d后的子房诱导效果最好。胚囊处于单核期时，没有看到子房被诱导。,子房培养的意义 （一）使未受精胚囊中的单倍性细胞诱导发育成单倍体植株； （二）获得杂种植株； （三）为试管受精提供一项基础技术。,胚珠和子房培养的应用 胚珠和子房培养在离体胚培养中，处于早期的原胚培养，由于分离和培养技术都比较困难，往往不容易取得成功，可以采用胚珠培养或子房培养。 所谓胚珠培养是将胚珠从母株上分离出来，在无菌的人工控制条件下，进行离体培养，使其进一步生长发育形成幼苗的过程，分为受精胚珠培养和未受精胚珠培养两种形式。 子房培养是指将子房从母体上分离下来，放在人工配制的培养基上，使其迸一步生长发育成为幼苗的过程，也可分为授粉子房培养和未授粉子房培养两类。,胚珠培养和子房培养可促进原胚继续胚性生长，使幼胚发育成熟，拯救濒临中途败育的杂种胚，获得杂种后代。对于未授粉的胚珠和子房的培养，还可以诱导孤雌生殖