植物胚胎培養(yǎng)

關(guān)于植物胚胎培養(yǎng)第1頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三植物胚胎培養(yǎng)（EmbryoCulture）概念:

指對(duì)植物的胚、子房、胚珠和胚乳進(jìn)行離體培養(yǎng)，使其發(fā)育成完整植物的技術(shù)。包括胚培養(yǎng)（成熟胚培養(yǎng)、幼胚培養(yǎng)）、胚珠培養(yǎng)、子房培養(yǎng)、胚乳培養(yǎng)、試管受精等類型。

1904年Hanning最早成功培養(yǎng)蘿卜和辣根的胚。第2頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三植物胚培養(yǎng)

一、胚培養(yǎng)的類型：

分為成熟胚培養(yǎng)和幼胚培養(yǎng)兩種。1、成熟胚培養(yǎng)

成熟胚為子葉期以后的胚，其在簡(jiǎn)單的培養(yǎng)基上即可萌發(fā)生長(zhǎng)。對(duì)營(yíng)養(yǎng)條件要求不嚴(yán)格。主要用來繁殖不易萌發(fā)植物，或研究胚和胚乳及子葉的關(guān)系等。第3頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三臺(tái)灣紅豆杉成熟胚培養(yǎng)第4頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

牡丹成熟胚的離體培養(yǎng)與快速繁殖Matureembryocultureandrapidpropagationoftreepeony第5頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、幼胚培養(yǎng)對(duì)發(fā)育早期的胚進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)技術(shù)和條件要求較高。以兩種方式生長(zhǎng)：繼續(xù)進(jìn)行胚性生長(zhǎng)；早熟萌發(fā)。第6頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、胚培養(yǎng)的應(yīng)用1、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性 如利用“胚胎拯救（Embryorescue）”技術(shù)獲得遠(yuǎn)緣雜種。2、打破種子休眠，縮短育種周期3、提高種子萌發(fā)率

特別是對(duì)于一些長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)繁殖的植物種子。第7頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、幼胚培養(yǎng)方法1、材料的選擇與滅菌 確定授粉后天數(shù)與胚胎發(fā)育的相應(yīng)關(guān)系，對(duì)于遠(yuǎn)緣雜種胚，要在其夭折前培養(yǎng)。2、幼胚的分離及培養(yǎng)

分離：先取出胚珠，剝離珠被，取出完整的幼胚，后培養(yǎng)。

培養(yǎng)：胚離體培養(yǎng)發(fā)育時(shí)期分為異養(yǎng)期和自養(yǎng)期。在心形期轉(zhuǎn)入自養(yǎng)生長(zhǎng)。對(duì)于難培養(yǎng)的幼胚，可利用胚乳看護(hù)培養(yǎng)。第8頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三植物胚胎發(fā)生過程：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第9頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三第10頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、影響胚培養(yǎng)的因素（一）培養(yǎng)基1、無機(jī)鹽：

成熟胚培養(yǎng)基相對(duì)簡(jiǎn)單，如White。幼胚培養(yǎng)有MS、B5等，可使K+、Ca2+水平稍高。第11頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、碳水化合物：

糖的作用： 調(diào)節(jié)滲透壓；碳源；防止幼胚早萌。 滲透壓的保持對(duì)于幼胚培養(yǎng)相當(dāng)重要。最適蔗糖濃度隨著胚的發(fā)育時(shí)期而降低。第12頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三胚發(fā)育早期要求較高的的滲透壓，而隨著胚的發(fā)育逐漸降低。第13頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三第14頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、植物激素的作用：

成熟胚一般不需要外源激素即可萌發(fā)。但激素能促進(jìn)休眠胚的萌發(fā)。幼胚需要外源激素，應(yīng)保持外源激素與內(nèi)源激素的平衡。過低則不能促進(jìn)生長(zhǎng)，過高則易導(dǎo)致幼胚脫分化形成愈傷。第15頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三4、天然提取物及某些蛋白制品；銀杏幼胚培養(yǎng)中添加銀杏胚乳有促進(jìn)作用（1934）；曼佗羅幼胚培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)添加椰子乳能很好的促進(jìn)幼胚的發(fā)育(200-500um的幼胚)（1941）。此外，大麥胚乳、麥芽提取物、酵母提取物、水解酪蛋白等都能促進(jìn)幼胚的發(fā)育。第16頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）環(huán)境條件1、溫度：

多數(shù)為25-30℃，因植物種類有所差別。2、光照：一般認(rèn)為黑暗或弱光條件較為合適。第17頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（三）胚柄 在幼胚培養(yǎng)中，帶有胚柄結(jié)構(gòu)有利于幼胚的生長(zhǎng)。但一般較難與胚一起分離出來。第18頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三植物胚乳培養(yǎng)胚乳培養(yǎng)（Endospermculture）：

是指將胚乳組織從母體上分離出來，通過離體培養(yǎng)，使其發(fā)育成完整植株的技術(shù)。第19頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

胚乳在被子植物中是雙受精的產(chǎn)物，由極核和雄配子結(jié)合成的三倍體組織。而裸子植物胚乳在受精前形成，為單倍體。僅40多種植物進(jìn)行胚乳培養(yǎng)研究，20種獲得再生植株，如獼猴桃等。多存在混倍現(xiàn)象。第20頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三胚乳培養(yǎng)的應(yīng)用：獲得三倍體植株，用于育種利用。三倍體植株具有營(yíng)養(yǎng)體大，無籽等特點(diǎn)。如無籽西瓜。胚乳培養(yǎng)也會(huì)產(chǎn)生較多的混倍體，影響育種利用。但可用于染色體工程研究。第21頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、胚珠培養(yǎng):

概念：在人工控制的條件下，對(duì)胚珠進(jìn)行離體培養(yǎng)使其生長(zhǎng)發(fā)育形成幼苗的技術(shù)。

1942首次在蘭花中嘗試成功，縮短了從授粉到種子成熟的時(shí)間。1980年成功培養(yǎng)了未授粉的非洲菊、煙草的胚珠，獲得了單倍體植株。植物胚珠和子房培養(yǎng)第22頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

由于幼胚分離難度大，而胚珠分離則相對(duì)容易，在幼胚培養(yǎng)時(shí)常采用胚珠培養(yǎng)。

分為兩種類型：受精胚珠培養(yǎng) 未受精胚珠培養(yǎng)第23頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

植物花的結(jié)構(gòu)圖示第24頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）胚珠培養(yǎng)的意義:防止雜種胚早期敗育，獲得雜種植株；受精前胚珠培養(yǎng)，可作為試管受精的基礎(chǔ)；未受精胚珠培養(yǎng)，能培養(yǎng)獲得單倍體植株，用于單倍體育種。第25頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）胚珠培養(yǎng)方法:

1、材料的選擇和滅菌：

未授粉胚珠：開花前1-6天，

授粉胚珠：授粉后1-120天不等，較晚時(shí)期有利于胚的發(fā)育。 滅菌：先對(duì)子房或外表組織消毒滅菌后，后取出胚珠培養(yǎng)。

第26頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2、培養(yǎng)基的影響：

植物激素：細(xì)胞分裂素對(duì)授粉胚珠發(fā)育常有促進(jìn)作用。

有機(jī)物：添加有機(jī)附加物可以促進(jìn)授粉胚珠的發(fā)育。

蔗糖濃度：3-12%，通常5%，高濃度利于孤雌生殖。第27頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3、胎座和子房對(duì)胚珠培養(yǎng)的影響：帶有胎座或子房組織的胚珠相對(duì)較易培養(yǎng)。

4、胚發(fā)育時(shí)期的影響：一般來說，合子或早期原胚期的胚珠較難剖取和培養(yǎng)，對(duì)培養(yǎng)基的成分要求也較嚴(yán)格。第28頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、子房培養(yǎng):

包括授粉子房和未授粉子房培養(yǎng)。

1949年和1951年最早在黃瓜、番茄、菜豆、草莓、煙草等植物上獲得成功。 授粉子房培養(yǎng)形成成熟果實(shí)和種子； 未授粉子房培養(yǎng)形成小的無籽果實(shí)。

第29頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（一）子房培養(yǎng)的意義:獲得雜種植株；未授精子房培養(yǎng)為試管受精提供技術(shù)基礎(chǔ)；未受精子房培養(yǎng)能獲得獲得單倍體植株，用于單倍體育種。第30頁(yè)，講稿共32頁(yè)，2023年5月2日，星期三（二）未授粉子房培養(yǎng)應(yīng)注意的問題：

1、材料的選擇：發(fā)育時(shí)期（接近成熟胚囊