04第四章植物組織培養(yǎng)技術(shù)(四)ppt課件

1、第四節(jié) 植物花藥和花粉培育 花藥培育和花粉培育： 指離體培育花藥和花粉，使花粉改動原來的配子體發(fā)育途徑，轉(zhuǎn)向孢子體體發(fā)育途徑，構(gòu)成花粉胚或花粉愈傷組織，最后構(gòu)成花粉植株從中鑒定出單倍體植株并使之二倍化的細胞工程技術(shù)單倍體的運用潛力 抑制后代分別，縮短育種年限； 選擇效率高； 有利于隱性基因控制性狀的選擇； 快速獲得純合自交系； 其他：復(fù)壯；遠緣雜交；進展花粉發(fā)育等的實際研討。一、培育資料的選取與制備一資料選擇二預(yù)處置三外植體制備一資料選擇基因型：培育資料的基因型是影響花藥培育誘導(dǎo)單倍體勝利的最重要要素之一。2. 花粉發(fā)育時期3. 生理形狀二預(yù)處置低溫處置：將花蕾用濕紗布包裹后再用塑料袋封裝，放

2、在冰箱中冷藏高溫處置熱激處置高溫暖低溫交替處置黑暗處置高糖液處置激光照射其他方法三外植體制備 花藥和花粉培育中的外表滅菌通常先用70%75%乙醇浸潤花蕾30s左右，然后在孢和漂白粉溶液(上清液)中浸泡10-20min，或在0.1%氯化汞溶液中處置5-10min，之后用無菌水漂洗3-5次。由于花藥和花粉粉培育所取資料是未開放的花蕾，其內(nèi)部的花和花粉實踐上處于無菌形狀，外表滅菌在能殺滅花蕾外表微生物的前提下，處置的強度以盡能夠輕為好?；ɡ俳?jīng)外表滅菌后，需在無菌條件下錄取花藥，接種在培育基上?；ǚ叟嘤齺碚f，需制備花粉外植體： 自然釋放法。研磨過濾搜集法。機械游離法。磁拌法。 二、植株再分化一脫分化培

3、育1. 培育方式的選擇2. 根本培育基的選擇3. 培育溫度的選擇4. 生長調(diào)理物質(zhì)的選擇5. 碳源的選擇6. 其他添加成分1. 培育方式的選擇1固體平板培育：固體培育基上進展培育2液體培育：在液體培育基外表進展培育3雙層培育 ：在固體液體雙層培育基進展培育4分步培育：花藥-花粉分步培育5條件培育：用預(yù)先培育過花藥的液體條件培育基再次進展花藥培育6看護培育：7微室培育2. 根本培育基的選擇1常用的培育基有MS、Nitsch、B5、N6、H、Miller培育基等2根本培育基的影響本質(zhì)上是無機鹽離子濃度、氮源總濃度、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的濃度和比值等差別呵斥的3. 培育溫度的選擇 離體培育的花藥(花粉)在

4、培育初期對溫度比較敏感，大多需求在2528C下培育4. 生長調(diào)理物質(zhì)的選擇在花藥和花粉培育的脫分化階段，生長調(diào)理物質(zhì)的選擇是最重要的壞節(jié)?；ㄋ幒突ǚ叟嘤闹饕獌?nèi)容是生長調(diào)理物質(zhì)的挑選，包括生長調(diào)理物質(zhì)的種類、濃度及配比。生長調(diào)理物質(zhì)的選擇，主要根據(jù)植物種類和植株再生方式來進展。5. 碳源的選擇 碳源的選擇包括碳源濃度和各類的選擇，以順應(yīng)不同植物種類離體花藥和花粉小孢子脫分化過程中對浸透和異養(yǎng)能源物質(zhì)的要求。 普通來說，單子葉植物比雙子葉植物要求更高濃度的碳源，前者普通5%以上，高者可到達15%，后者普通3%左右。 大多數(shù)情況下，采用蔗糖作為碳源都可獲得較好的結(jié)果，但采用其他糖作為碳源可或多或少

5、提高培育的效果。6. 其他添加成分1活性炭2水解酪蛋白3維生素C4維生素A5聚乙烯吡哆酮6硝酸銀7三十烷醇三再分化培育胚狀體途徑1直接胚狀體發(fā)生：從離體培育的花藥和花粉直接產(chǎn)生胚狀體2間接胚狀體發(fā)生：離體培育的花藥和花粉先構(gòu)成胚性愈傷組織，然后再由胚性愈傷組織分化出胚狀體2. 器官發(fā)生途徑1. 胚狀體途徑1經(jīng)過胚狀體途徑再生植株的，都是那些很容易做花藥(花粉)培育的基因型或從極佳生理形狀的母株上取到的處于最適宜發(fā)育時期的花藥(花粉)2對于直接胚狀體途徑來說再分化培育普通只是將完成了誘導(dǎo)脫分化的花藥和花粉進展轉(zhuǎn)管培育。在少數(shù)情況下，轉(zhuǎn)管培育所用的培育基成分和培育方式可以和脫分化培育階段完全一樣，

6、多數(shù)情況下，這種轉(zhuǎn)管培育要做有別于脫分化培育階段的適當(dāng)調(diào)整2. 器官發(fā)生途徑 經(jīng)過器官發(fā)生型途徑再生植株的分化培育中.最重要的是選擇適宜的生長調(diào)理物質(zhì)類、濃度和配比。生長素和細胞分裂素共同作用調(diào)控愈傷組織形狀發(fā)生的方式可以用來指點花藥和花粉培育中愈傷組織分化器官的培育。四煉苗和移栽三、單倍體植株鑒定和染色體加倍一花藥和花粉植株的倍性二花藥和花粉植株倍性鑒定三花藥和花粉單倍體植株的染色體加倍一花藥和花粉植株的倍性1. 由花藥和花粉培育獲得的植株，倍性多樣。2.花藥植株倍性混雜的緣由：體細胞組織的干擾。生殖細胞的自發(fā)加倍二花藥和花粉植株倍性鑒定形狀鑒定 1 普通情況下，單倍體植株的形狀為植株瘦弱、

7、葉片窄小、花小柱頭長，而多倍體植物的形狀為植株強壯、葉片寬大、花大柱頭短 2顯微鏡下察看葉片氣孔捍衛(wèi)細胞的長度，是近年來采用較多的細胞倍性鑒定法。普通情況下，倍性越高氣孔越大，單位面積氣孔數(shù)目越小。2. 結(jié)實性鑒定 單倍體植株、三部體植株和非整體植株雖然都能開花但不結(jié)實；二倍體植株那么開花結(jié)實都正常；四倍體植株雖能開花和結(jié)實，結(jié)實性不良，但經(jīng)過長期選擇淘汰，其結(jié)實性能夠提高。3. 染色體數(shù)目鑒定 采用涂片法(或壓片法)和去壁低滲法，經(jīng)過檢查根尖或莖尖染色體數(shù)目，排除嵌合體的干擾，可同時對根尖以外的細胞，如嫩葉細胞、花粉母細胞等的染色體進展察看。4. 遺傳標(biāo)志鑒定1生化標(biāo)志鑒定：以基因表達產(chǎn)物蛋

8、白質(zhì)為主的一類標(biāo)志系統(tǒng)，常用的是同工酶標(biāo)志。2分子標(biāo)志鑒定：標(biāo)志檢測的是植物基因組DNA程度的差別5. 流式細胞儀鑒定法三花藥和花粉單倍體植株的染色體加倍1. 在常規(guī)條件下處置 用0.02%0.4%秋水仙素處置花藥和花粉單倍體植株2. 在組織培育條件下處置 用秋水仙素加倍也可在組織培育條件下進展。常用的方法有兩種：一是在培育基中參與秋水仙素進展培育；二是在培育過程中單獨用秋水仙素溶液浸泡培育資料，然后置于不含秋水仙素的培育基中培育。第五節(jié) 植物胚胎培育一胚胎培育的概念 1. 胚胎培育：指使胚或具胚器官如子房、胚珠等在離體無菌條件下發(fā)育成幼苗的技術(shù)。廣義的胚胎培育還包括胚乳培育和試管受精等技術(shù)。

9、一、植物胚胎培育的概念和運用二植物胚胎培營養(yǎng)類胚培育：指在無菌條件下將胚從胚珠或種子中分別出來，置于培育基上進展培育的技術(shù)。 普通分為幼胚培育和成熟胚培育。 幼胚培育那么指胚齡處于早期原胚、球形期胚、心形期胚、魚雷期胚的培育。 成熟胚培育普通指子葉期至發(fā)育成熟胚的培育，其培育較易勝利。幼胚： 原胚球形胚心型胚魚雷胚子葉胚球形胚前期心型胚前期魚雷胚球形胚2. 胚乳培育 胚乳培育指對處于細胞期的胚乳組織進展離體培育的方法。3. 胚珠培育 胚珠培育是指未受精或受精后的胚珠離體培育。4. 子房培育子房培育是指授粉和未授粉的子房培育5試管受精 試管受精指在無菌離體條件下培育離體的未受精子房或胚珠和花粉，

10、使花粉萌生產(chǎn)生的花粉管進入胚珠從而完成受精過程。(二)植物胚胎培育的運用抑制遠緣雜交的不育性，獲得稀有雜種植物突破種子休眠，提早結(jié)實，縮短育種年限使生活力低下或無生活力的種子萌生使柑橘類植物合子胚正常發(fā)育測定種子活力獲三倍體或單倍體植株快速繁衍特殊植物用于實際研討二、植物胚培育一胚培育的方法是將受精后成熟未成熟種子或果實，用70%酒精外表消毒幾秒鐘，再用0.1%升汞溶液或飽和漂白粉溶液消毒10min，無菌水反復(fù)沖洗。1. 成熟胚培育普通指子葉期至發(fā)育成熟胚的培育，其培育較易勝利。2. 幼胚培育那么指胚齡處于早期原胚、球形期胚、心形期胚、魚雷期胚的培育。 二離體胚形狀發(fā)生及影響要素離體胚形狀發(fā)生

11、1正常胚胎發(fā)育：成熟胚在適宜的培育條件下，維持胚的生出息展正常的胚胎發(fā)育過程，直至構(gòu)成再生植株。 2胚性發(fā)育：幼胚生長增大至正常胚大小甚至超越正常胚，但不能萌生成幼苗?？山?jīng)過提高培育基浸透壓進展調(diào)整，也可以用生長素或天然營養(yǎng)物調(diào)理使胚正常生長。3早熟萌生 ：幼胚在培育中越過正常胚發(fā)育階段，在未到達生理和形狀成熟時迅速萌生長成幼苗，這一景象稱為早熟萌生。這樣產(chǎn)生的苗往往畸形、細弱、難易成活。因此，幼胚培育應(yīng)防止早熟萌生。4產(chǎn)生愈傷組織 在幼胚培育中經(jīng)常能在追加生長調(diào)理劑時誘發(fā)愈傷組織產(chǎn)生，進而分化構(gòu)成胚狀體或不定芽。2.離體胚培育影響要素1 培育基 常用的培育基種類包括：成熟胚培育-Tukey、

12、Randilph和Cox、White、MS、B51968；未成熟幼胚培育-Rijven、Rappaport、Rangaswamy、Norstog、Nitsh、B5、MS不同發(fā)育時期的胚要求蔗糖濃度不同，通常胚齡越小要求蔗糖濃度越高培育基pH對幼胚生長也非常重要。普通pH范圍在5.2-6.32附加物 氨基酸類。無論是單一的還是復(fù)合的氨基酸都能刺激胚的生長。維生素類。各種維生素不斷被用于胚培育中，對初期幼胚普通是必需的。天然提取物 。CM、各種胚乳汁、酵母提取物，麥芽提取物等天然營養(yǎng)被廣泛運用生長調(diào)理劑。不同植物的胚培育對生長調(diào)理劑的需求很不一致。情況比較復(fù)雜。3環(huán)境條件 弱光和黑暗更適宜幼胚培育

13、，由于胚在胚珠內(nèi)發(fā)發(fā)育時不見光的，但是到萌生時器需求光。光有利于胚芽生長，黑暗有利于胚根生長，因此，以光暗交替培育更佳。4培育資料 資料基因型不同，胚培育的難易程度也不同。發(fā)育階段以越幼嫩的胚越難以培育。5 胚乳的看護培育 培育極早期的胚困難較大，胚乳看護培育在一定程度上有助于早期培育的成活與發(fā)育。三、植物胚乳培育一胚乳培育方法和培育后代特征1. 胚乳培育方法1外植體取材：取待胚乳細胞的種子或果實外表滅菌后，無菌條件下剝離胚乳組織接種。 植物資料胚乳發(fā)育類型及發(fā)育時期直接影響外植體取材時期以及胚乳細胞產(chǎn)生愈傷組織頻率。 2培育基的選擇根本培育基。誘導(dǎo)愈傷組織常用根本培育基是MS、LS、Whit

14、e，其中MS運用頻率最高。適當(dāng)添加生長調(diào)理劑。有機添加物。各種植物胚乳組織的培育對培育條件要求類似。胚乳培育時，培育基配合運用生長素，細胞分裂素和天然營養(yǎng)物即有機氮源，效果顯著?！芭咭蜃?。胚在胚乳培育中的作用問題早期研討以為胚是必需的。pH。2.培育后代特征成熟和未成熟胚乳培育可誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織或直接進展器官分化。只需能分化的胚乳愈傷組織才干產(chǎn)生器官分化。長期培育的胚乳愈傷組織，細胞染色體數(shù)目常發(fā)生變化，如多倍化、非整倍體等。胚乳組織培育再生植株。不一定堅持原來倍性。二胚乳培育器官發(fā)生1. 胚乳培育器官發(fā)生途徑胚乳培育中，僅僅少數(shù)寄生和半寄生植物可以從胚乳直接分化出器官，大多數(shù)植物都不行，都需

15、求先構(gòu)成愈傷組織，再進展分化。2. 胚乳培育器官發(fā)生影響要素欲使胚乳組織培營養(yǎng)化莖芽，必需運用一種外源細胞分裂素，其中2ip具有極其顯著促進胚乳組織分化莖芽的效果，激動素的運用效果也十清楚顯。四、植物胚珠和子房培育 植物胚珠和子房培育指曾經(jīng)授粉和未授粉胚珠和子房的離體培育。一胚珠培育培育方法：從花蕾中取出子房，外表消毒后在無菌條件下剝?nèi)∨咧苯又信嘤?。培育基常用Nitsh、Ms、N6、B5等，添加IAA、IBA、2,4-D等激素和YE、CM、CH等營養(yǎng)物質(zhì)及糖和維生素。離體胚珠培育勝利的關(guān)鍵1資料基因型 2發(fā)育時期 3胎座組織 。4附加成分 二子房培育1. 培育方法：受精后子房仍需求進展外表消毒

16、接種。而未受精子房可將花被外表消毒后，在無菌條件下直接剝?nèi)∽臃拷臃N。子房培育對培育基要求不嚴厲，如MS、White、Nitsch等均可。需求添加適量有機成分和激素2. 影響培育勝利的要素1資料選擇2花被組織3生長物質(zhì)4未授粉子房在固體培育基上的培育方式以子房直插比子房平方效果更好。第六節(jié) 植物離體授粉受精一、植物離體授粉的概念和意義一離體授粉離體受精：離體授粉指在無菌條件下培育未受精子房或胚珠和花粉，使花粉萌生進入胚珠，完成受精過程。因全過程從花粉萌生到精卵細胞交融構(gòu)成種子，直至種子萌生產(chǎn)生幼苗均在試管內(nèi)完成，故稱為離體受精。二離體授粉離體受精意義：二、植物離體授粉方法一搜集花粉：開花前數(shù)天因

17、不同植物而異套袋，開花前一天或當(dāng)天取花蕾或花藥，外表消毒后，無菌條件下離體搜集花粉。二剝?nèi)∽臃炕蚺咧椋鹤瞿副镜幕ɡ僭陂_花前數(shù)天去雄并套袋，開花前一天取花蕾在實驗室進展常規(guī)外表消毒之后，在無菌條件下剝?nèi)∨咧閹プ蚍窕蜃臃颗嘤?。三離體受精方法1. 子房試管授粉1直接引入法。無菌條件下用鋒利刀片將子房壁或子房頂端切開一個小口，把花粉懸浮液直接滴入切口后進展培育。2注射法。用無菌注射器汲取花粉懸浮液，從子房基部或上端切口注入子房，基部切口可用凡士林封口，然后接種于培育基上。2. 胚珠試管授粉 ：胚珠剝離后可從胎座上切下單個胚珠授粉，也可將帶著完好胎座或部分胎座的胚珠接種并撒播花粉。1哺育法。將胚珠外

18、表先蘸滿有助于花粉萌生的培育基，然后撒上花粉后培育。2接近法。將花粉預(yù)先撒于培育基上培育使之萌生或不萌生，然后接種胚珠甚至子房培育三、影響離體受精的要素一胚珠子房的成活率及育齡胚珠子房離體成活率的關(guān)鍵是培育基成分的挑選；有的植物開花時適于受精，有的植物開花前適于受精二母體組織的影響柱頭的影響 ；胎座的影響三花粉萌生和花粉管生長 關(guān)鍵的要素依然是培育基。往往適宜胚珠離體培育的培育基不利于花粉萌生和花粉管伸長。后者需求添加鈣、硼離子。本章作業(yè)一、名詞解釋植物細胞全能性：外植體：脫分化：愈傷組織：繼代培育：再分化：胚狀體體細胞胚：植物組織和器官培育：植物離體無性繁衍。不定芽型器官發(fā)生：器官型器官發(fā)生:器官發(fā)生型器官發(fā)生。胚狀體發(fā)生型器官發(fā)生原球莖型器官發(fā)生脫毒苗指示植物：花藥培育和花粉培育：胚胎培育：胚培育：胚乳培育子房培