第九植物花药和花粉培养.ppt

9.7.1 倍性鉴定 (1)染色体直接计数法 通常取根尖、茎尖等分生组织区进行制片，直接计数染色体数目。 (2)间接鉴定 扫描细胞光度仪鉴定（流式细胞仪） 主要测定叶片单个细胞中DNA的含量确定细胞的倍性，材料的使用量可少到1cm2。 9.7 单倍体植株鉴定和染色体加倍 细胞形态学鉴定法 叶片保卫细胞大小、单位面积上的气孔数及保卫细胞中叶绿体的大小和数目与倍性具有高度的相关性。 植株形态学鉴定法 单倍体植株瘦弱，叶片窄小，花小柱头长，花粉粒小，不结实。 杂交鉴定法 自交或测交鉴定，看后代分离情况确定二倍体植株是来自小孢子还是体细胞。 分子标记鉴定 包括生化标记（如同工酶标记）和分子标记（如RFLP、RAPD、AFLP等） 9.7.2 单倍体植株的染色体加倍 浸入法 即在花粉苗移前、后用秋水仙素等化学试剂进行浸泡根、茎、生长点或分蘖节进行染色体加倍的方法。 对于健壮的植株应采用简易的浸根法 ，对生长较弱的植株适宜于用先移栽后加倍处理的刨根法。 培养过程加倍法 脱分化期培养基中加入低浓度秋水仙素加倍，加倍效果都不很理想 在继代培养基中加入秋水仙素是加倍处理另一途径。 注射法 禾谷类作物花培单倍体苗采用分蘖节注射法可以得到良好的加倍效果。小麦单倍体苗在分蘖前用0.05% 的秋水仙素+1.5% 的二甲基亚砜注射分蘖节，注射在清晨8～10时进行，共三次，每隔一天注射一次，每次用量25 μL，这一加倍方法的加倍成功率可达到40%以上，最高可达68％。 生长锥处理法 双子叶植物多用此种加倍方法，可用涂布、滴下、带药棉球处理法进行加倍。 9.7.2 染色体加倍 （为什么要进行加倍？） 9.7.2.1 茎段培养 将单倍体植株的茎段进行培养，诱导愈伤组织形成。由于单倍体愈伤组织在培养过程中会有一定频率的核内有丝分裂，从而形成二倍体细胞，分化出纯合的二倍体植株。 有秋水仙素、Oryzalin、trifluralin、APM等。 1) 秋水仙素诱导 （1）浸入法 无菌条件下以一定浓度的秋水仙素浸泡再生小植株、根、茎、生长点或分蘖节进行染色体加倍的方法。 （2）生长锥处理 双子叶植物多用此种加倍方法，可用涂布、滴下、带药棉球处理（顶芽或腋芽）法进行加倍。 9.7.2.2 化学试剂诱变 （3）培养过程加倍法 脱分化期培养基中加入低浓度秋水仙素加倍，加倍效果都不很理想 在继代培养基中加入秋水仙素是加倍处理另一途径。 （4）注射法 禾谷类作物花培单倍体苗采用分蘖节注射法可以得到良好的加倍效果。这一加倍方法的加倍成功率可达到40%以上，最高可达68％。 2) 除草剂诱导 （毒性小，引起植株的变异几率小） 花药和花粉培养基本流程： 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上”萌发”形成小植株。 选择合适的供体植株（F1？） 倍性鉴定或染色体加倍 9.2 花药或花粉培养的意义： 供体植株小孢子（n） 花培 花粉植株（n） 雄核发育 自然加倍 人工加倍 纯合植株DH（2n） 一年内获得纯系 9.2.1 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。 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。 （2）提高了目标基因型的选择效率  AB aB Ab ab AB AABB AaBB AABb AaBb aB aABB aaBB aABb aaBb Ab AabB AabB AAbb Aabb ab aAbB aabB aAbb aabb 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 单倍体方法： AAbb出现的概率为1/4。 单倍体 二倍体 AB------ -------------------- AABB aB---------------------------- aaBB Ab---------------------------- AAbb ab-- -------------------------- aabb 供体亲本AaBb 花培 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