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植物花药和花粉培养

花匠小妙招
2024-10-03 21:09

二、花粉培养(一)花粉的分离与纯化1.自然散落法(漂浮培养散落小孢子收集法)将花药接种在预处理液或液体培养基上，待花粉自动散落后，收集培养。2.挤压法在烧杯或研钵中挤压花药，将花粉挤出后收集培养。3.机械游离（1）磁搅拌法用磁力搅拌器搅拌培养液中的花药，使花粉游离出来；（2）超速旋切法通过搅拌器中的高速旋转刀具破碎花蕾、穗子、花药，使小孢子游离出来（此法应用最广）。4.小孢子纯化对上述方法获得的小孢子混合物进行分级过筛、梯度离心处理纯化小孢子梯度离心前（小孢子形态、活力不一致）30%蔗糖梯度离心后（获得均一的小孢子群体）(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，在表面加入少量液体培养基。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培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、移栽驯化四、白化苗现象（一）白化苗产生的原因及机理1.白化苗产生的原因：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。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。2.白化苗产生的机理核基因起关键作用，导致质体DNA缺失，产生白苗。另外，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。五、影响雄核发育和花粉花药培养的因素（一）基因型植物基因型是影响雄核发育的最重要的因素之一。同一物种中的不同基因型对小孢子离体诱导反应差异较大。如在水稻中，籼稻花粉培养力远低于糯稻。芸苔属植物Brassicanapus不同基因型的小孢子产胚率比较基因型胚状体数量/106小孢子成苗率（%）Topas10,000-200,0001-20Westar1000-10,0000.1-1Delta100-10,0000.01-1Bounty10-1000.001-0.01（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。一般而言，单核期（第一次有丝分裂前）对诱导反应最敏感，为最佳培养期。形成双核后，在合适的条件，主要由营养细胞分裂产生胚状体。处于不同发育时期的烟草小孢子四分体:醋酸洋红染色单核期双核期四分体:Alexander’s染色成熟花粉粒单核晚期?液泡第一次有丝分裂后期双核早期双核中期?生殖核?生殖核营养核?不同物种诱导胚胎发生的最佳小孢子发育时期发育时期物种减数分裂期草莓、番茄四分孢子期葡萄单核早中期石刁柏、油菜、大麦、天仙子、马铃薯单核晚期荔枝、茄子、青椒、小麦单核早期至晚期烟草单核早期至双核期梨、水稻、甘蓝四分孢子期至双核期玉米花粉发育时期的确定处于不同发育阶段的烟草花芽对不同发育阶段的花药进行培养测试确定最佳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。预处理方法：1.高低温处理低温预处理：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。第七章植物花药和花粉培养第一节植物花药和花粉培养的概念和应用一、花药和花粉培养的概念花药：植物花的雄性器官，包括二倍性的组织和单倍性的雄性性细胞。花粉：由花粉母细胞