植物花药和花粉培养.pptx

第七章 植物花药和花粉培养;植物单倍体培养方法:;植物花药/花粉培养历史;概念：;花药或花粉培养的作用：;例子： 二倍体供体植株基因型为AaBb，假设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。;例子： 二倍体供体植株基因型为AaBb，假设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。; 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，加倍后成为稳定的纯系。 ;2、物种进化研究 可探索亲本染色体组的构成。分析单倍体植物减数分裂时，形成二价体的数目和形状，能确定染色体组内是否存在同源染色体。 3、遗传分析 单倍体植株中基因不受显隐性的影响，每一个基因的作用均能表现出来。能用来研究基因的性质及其作用。还可用于基因的剂量效应分析。 4、构建连锁图谱 双单倍体〔DH〕群体是永久性群体，能有效地用于遗传图谱的构建 5、用于遗传转化 能直接表达外源基因，不受显隐性影响;花粉孢子体发育途径〔雄核发育〕;一、花粉发育的阶段;二、雄核发育途径;;1、雄核发育与P花粉的形成 P-花粉：具胚胎发生潜能的花粉。也称小花粉〔S-花粉〕或不染色花粉〔NS-花粉〕 2、雄核发育与饥饿处理 饥饿处理改变了小孢子的配子体发育方向，启动雄核发育。;;胚状体发育途径;通过胚状体途径再生形成小植株;胚状体发育途径;愈伤组织发育途径;愈伤组织转接种到再生培养基;花药和花粉培养方法;一、花药培养;二、花粉培养;梯度离心前 〔小孢子形态、活力不一致〕;(二)花粉培养方式 1、平板培养 花粉置琼脂固化培养基上培养。 2、液体培养 花粉悬浮在液体培养基中培养，需震荡，以利通气。 3、双层培养 花粉置固体-液体双层培养基上培养。培养基制作方法：先铺一层琼脂固体培养基，凝固后，在外表参加少量液体培养基。 4、看护培养 利用花药或花药愈伤组织释放出的活性物质促进花粉小孢子发育。 5、微室培养 利用小的盖玻片和凹穴载玻片形成微室进行花粉培养 6、条件培养基培养 利用培养过花药的液体???养基或含失活花药提取物的培养基上培养。花药条件培养基、子房条件培养等。;看护培养图解;三、白化苗现象;〔一〕白化苗产生的影响因素及机理 1、内因 供体植株基因型〔如籼稻比粳稻白苗率高〕、花粉发育时期。 2、外因 预处理、培养基成分、激素水平与种类、培养条件和方法、愈伤组织转分化时间等。 3、机理 核基因起关键作用，导致质体DNA缺失，产生白苗。另外地、无性系变异也可能是原因之一。 〔二〕白化苗的控制 通过对花粉发育时期、预处理、培养基成分等因素进行调控。;四、影响雄核发育和花粉花药培养的因素;芸苔属植物Brassica napus不同基因型的小孢子产胚率比较;〔二〕供体植株生长条件和生理状态 1、植株生长条件 光温等因素均能影响花药培养力。一般 处于适宜生长条件〔如温室中〕较好。但物种间存在差异。 2、植株生长时期 一般是开花始期优于开花末期。 3、P花粉的频率 不同温度、日照时数、氮饥饿及生长物质处 理提高P花粉的数量 ;〔三〕花粉发育时期 小孢子发育时期对诱导雄核发育非常重要。;四分体: 醋酸洋红染色;单核晚期;一般而言，单核期〔第一次有丝分裂前〕对诱导反响最敏感，为最正确培养期。;不同物种诱导胚胎发生的最正确小孢子发育时期;对不同发育阶段的花药进行培养测试 确定最正确小孢子发育时期的形态特征 注意形态特征会因品种、发育状态、环境条件的变化而发生变化;〔四〕预处理 预处理是小孢子培养成功的前提条件 预处理目的：是改变小孢子的发育方向，使尽可能多的小孢子从配子体发育途径转向孢子体发育途径〔即成为具胚胎发生潜力的小孢子〕。适当的预处理能使绿苗产量大量增加。 预处理方法：主要是对花药进行适度的逆境处理，包括低温、高温、化学物质、离心、射线等。 ;1、上下温处理 低温预处理：指在接种之前将材料用0℃以上低温处理一段时间后再接种。应用较多。处理温度一般在1-14℃，时间从几小时至几十天不等。不同作物所用的预处理温度及时间差异较大。不同的处理温度需要不同的时间。 例子:小麦穗子培养前4℃预处理几天，花药培养效率显著提高。 十字花科未经低温预处理的花蕾，每花药产胚数为4.39个，6-9℃处理1天，产胚数提高到61.4个，预处理4天后，胚状体产量降为10.47个。 ; 高温处理〔热击处理〕：指花药接种后，先在较高