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公开教学植物花药和花粉培养

花匠小妙招
2025-05-01 14:54

植物花药/花粉培养历史
Guha和Maheshwari （1964）曼陀罗花药培养
Nitsch 和 Norreel (1973) 烟草花粉培养（游离小孢子培养） Chu（1973）小麦花粉培养
（早期花药培养主要依靠小孢子的自然胚胎发生产生单倍体，能自发形成胚胎发生的基因频率较低，效率极低）
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80年代后期到90年代期间，花培技术迅速发展。许多作物小孢子培养已经成功。十字花科、麦类、水稻、玉米等。
90年代，一些先前被认为是不易进行小孢子培养的基因型也相续成功。
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概念：
花药和花粉培养：
指在合成培养基上，改变花粉的发育途径，使其不形成配子，而像体细胞一样进行分裂、分化、最终发育成完整植株。该发育途径被称为“花粉小孢子体发育途径”或“雄核发育”。
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油菜成熟花药的结构
花粉囊
花粉囊壁
成熟花粉粒
花药裂口
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（一）花粉发育时期：
1、适宜时期：单核期，尤其是单核中、晚期(单核靠边期)
雄配子体的发育
营养细胞
生殖细胞
精子
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花粉粒形态：
花粉粒即雄配子体。为2细胞花粉或3细胞花粉
3--细胞花粉
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两者的异同点
培养目的相同，均获得小孢子植株。
花药培养属于器官培养；而花粉培养属于细胞培养。
花粉培养没有药壁组织干扰；可计数小孢子产胚率；可观察雄核发育的全过程；单倍体产量高。但技术更复杂。
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花药或花粉培养的作用：
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
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。
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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
ABaBAbab
ABAABBAaBBAABbAaBb
aBaABBaaBBaABbaaBb
AbAabBAabBAAbbAabb
abaAbBaabBaAbbaabb
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