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花药与花粉培养

花匠小妙招
2024-08-15 16:06

花药与花粉培养

目录 1 花药培养中花... 2 培养方法 3 花粉培养的成...

在离体条件下培养花药或花粉，以诱导单倍体细胞系或单倍体植株的方法。花药培养属器官培养，花粉培养则与单细胞培养相似，不受花丝、药隔、花药壁的影响，但二者都可以在培养中诱导单倍体。最早是1964年由古哈（S.Guha）和玛海希瓦里（S.C.Ma-heshwari）在毛花曼陀罗的花药培养工作中，成功地诱导出了单倍体植株。以后把培养单倍体植株作为一种新的育种手段，在实践和应用方面得到发展，它具有缩短育种周期、迅速获得纯系和提高选择效率的优点。

花药培养中花粉发育的途径

在花药培养中，花粉偏离正常方向，而转向孢子体发育的途径有多种形式。增裸子植物的类型首先是图来克（W.Tulecke）在银杏花粉培养中发现的，其花粉的发育特点是营养细胞分裂成丝状的分隔花粉管，而后在不同平面上再分裂形成愈伤组织，分隔花粉管随之消失。此外，尚有营养细胞反复分裂形成多核体或生殖细胞（或体细胞），在营养细胞内分裂形成细胞团等发育形式。

被子植物花药离体培养后的花粉发育，森德兰（N.Sunderland）1974年归纳为三条途径。一是由营养细胞分裂产生球形的胚状体，从破裂的花粉外壁释放出来，继续发育为成熟的胚状体或愈伤组织，生殖细胞不分裂或仅分裂二、三次后，终于退化，如烟草属的一些种类，芍药、小稻、小黑麦及小麦等。二是由小孢子有丝分裂形成2个均等的细胞，而不分化成营养细胞和生殖细胞，它们继续分裂形成愈伤组织或胚状体，如烟草、水稻、小麦等。三是营养细胞和生殖细胞都参与分裂形成胚状体，如毛叶曼陀罗。至于由生殖细胞分裂形成胚状体的例子至今只有在天仙子中描述过。在离体培养条件下，同种植物甚至在同一个花药中，花粉可以有不同的发育方式，但一般以一种发育途径占优势，大多数是前两种途径。

培养方法

花药培养需经过取材、消毒、接种和培养等步骤（见组织培养）。培养要点如下：①确定适宜的花粉发育时期，一般用醋酸洋红压片法镜检决定。用单核后期的花粉进行培养较易取得成功。②选择培养基、调节培养基成分是影响花粉启动和再分化的重要条件，调节生长素和细胞分裂素的比例，有利于花粉发育成胚状体或愈伤组织，控制植株的倍性。禾本科植物常用2，4-D诱导花粉生长愈伤组织，然后转移到低浓度生长素或无生长素、补加细胞分裂素的分化培养基上，诱导再生植株；茄科植物常用激动素或椰乳培养出胚状体，然后生长为幼苗。蔗糖浓度的调节对花药培养也是重要的，有些植物甚至需要提高到15%左右的浓度。③花粉培养可采用平板培养、悬浮培养或看护培养等几种方法。④单倍体的花粉植株株型矮小，不能结实，要取得能育的纯合二倍体，必须经过染色体加倍。加倍的方法有自然加倍和人工加倍或再诱导产生愈伤组织，经培养分化成为植株等几种。实践中广泛使用秋水仙碱，例如烟草用0.2～0.4%秋水仙碱溶液浸泡小苗，或处理顶芽、腋芽24～48小时，取得了较好的效果（见图）。