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第四节 植物花药和花粉培养;单倍体的应用潜力;一、培养材料的选取与制备;(一)材料选择;2. 花粉发育时期;(二)预处理;(三)外植体制备;花粉培养来说,需制备花粉外植体:
①自然释放法。
②研磨过滤收集法。
③机械游离法。
④磁拌法。
;二、植株再分化(一)脱分化培养;1. 培养方式的选择;(6)看护培养:
;(7)微室培养;2. 基本培养基的选择;3. 培养温度的选择;4. 生长调节物质的选择;5. 碳源的选择;6. 其他添加成分;(三)再分化培养;1. 胚状体途径;2. 器官发生途径;(四)炼苗和移栽;三、单倍体植株鉴定和染色体加倍;(一)花药和花粉植株的倍性;(二)花药和花粉植株倍性鉴定;2. 结实性鉴定
单倍体植株、三部体植株和非整体植株虽然都能开花但不结实;二倍体植株则开花结实都正常;四倍体植株虽能开花和结实,结实性不良,但经过长期选择淘汰,其结实性可能提高。;3. 染色体数目鉴定
采用涂片法(或压片法)和去壁低渗法,通过检查根尖或茎尖染色体数目,排除嵌合体的干扰,可同时对根尖以外的细胞,如嫩叶细胞、花粉母细胞等的染色体进行观察。;4. 遗传标记鉴定
(1)生化标记鉴定:以基因表达产物蛋白质为主的一类标记系统,常用的是同工酶标记。
(2)分子标记鉴定:标记检测的是植物基因组DNA水平的差异;5. 流式细胞仪鉴定法;(三)花药和花粉单倍体植株的染色体加倍;第五节 植物胚胎培养;(二)植物胚胎培养分类
胚培养:指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离出来,置于培养基上进行培养的技术。
一般分为幼胚培养和成熟胚培养。
幼胚培养则指胚龄处于早期原胚、球形期胚、心形期胚、鱼雷期胚的培养。
成熟胚培养一般指子叶期至发育成熟胚的培养,其培养较易成功。;幼胚: 原胚-球形胚-心型胚-鱼雷胚-子叶胚;2. 胚乳培养
胚乳培养指对处于细胞期的胚乳组织进行离体培养的方法。
;3. 胚珠培养
胚珠培养是指未受精或受精后的胚珠离体培养。;4. 子房培养
子房培养是指授粉和未授粉的子房培养;5试管受精
试管受精指在无菌离体条件下培养离体的未受精??房或胚珠和花粉,使花粉萌发产生的花粉管进入胚珠从而完成受精过程。;(二)植物胚胎培养的应用;二、植物胚培养;(一)胚培养的方法;2. 幼胚培养则指胚龄处于早期原胚、球形期胚、心形期胚、鱼雷期胚的培养。
;(二)离体胚形态发生及影响因素;(3)早熟萌发 :幼胚在培养中越过正常胚发育阶段,在未达到生理和形态成熟时迅速萌发长成幼苗,这一现象称为早熟萌发。这样产生的苗往往畸形、细弱、难易成活。因此,幼胚培养应防止早熟萌发。
(4)产生愈伤组织 在幼胚培养中常常能在追加生长调节剂时诱发愈伤组织产生,进而分化形成胚状体或不定芽。;2.离体胚培养影响因素
(1) 培养基
常用的培养基种类包括:成熟胚培养-Tukey、Randilph和Cox、White、MS、B5(1968);未成熟幼胚培养-Rijven、Rappaport、Rangaswamy、Norstog、Nitsh、B5、MS
不同发育时期的胚要求蔗糖浓度不同,通常胚龄越小要求蔗糖浓度越高
培养基pH对幼胚生长也十分重要。一般pH范围在5.2-6.3
;(2)附加物
氨基酸类。无论是单一的还是复合的氨基酸都能刺激胚的生长。
·维生素类。各种维生素一直被用于胚培养中,对初期幼胚一般是必须的。
天然提取物 。CM、各种胚乳汁、酵母提取物,麦芽提取物等天然营养被广泛使用
生长调节剂。不同植物的胚培养对生长调节剂的需求很不一致。情况比较复杂。;(3)环境条件
弱光和黑暗更适宜幼胚培养,因为胚在胚珠内发发育时不见光的,但是到萌发时器需要光。光有利于胚芽生长,黑暗有利于胚根生长,因此,以光暗交替培养更佳。
(4)培养材料
材料基因型不同,胚培养的难易程度也不同。发育阶段以越幼嫩的胚越难以培养。
(5) 胚乳的看护培养
培养极早期的胚困难较大,胚乳看护培养在一定程度上有助于早期培养的成活与发育。
;三、植物胚乳培养;(一)胚乳培养方法和培养后代特征;(2)培养基的选择
①基本培养基。诱导愈伤组织常用基本培养基是MS、LS、White,其中MS使用频率最高。适当添加生长调节剂。
②有机添加物。各种植物胚乳组织的培养对培养条件要求类似。
胚乳培养时,培养基配合使用生长素,细胞分裂素和天然营养物(即有机氮源),效果显著。
③“胚因子”。胚在胚乳培养中的作用问题早期研究认为胚是必须的。
④
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