植物组织培养第四章植物胚胎培养及离体授粉.ppt

陈传红 制作 2007/5,第四章植物胚胎培养及离体授粉,陈传红 制作 2007/5,本章内容提要：一、胚胎培养的概念、内容与意义二、胚胎培养的方法三、胚乳培养的意义与方法四、植物的离体受精,陈传红 制作 2007/5,一、胚胎培养,什么是胚胎？植物在受精后，受精卵形成合子，随即进行第一次分裂，进而形成分生组织和幼胚，再发育成成熟胚。什么是胚胎培养？是指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳进行离体培养，使其发育成完整植株的技术。,陈传红 制作 2007/5,胚胎培养的意义1、通过离体授粉（试管受精）可克服种属间受精障碍2、打破种子休眠3、缩短育种周期4、克服种子活力低下和自然不育等。5、用于研究胚胎发育的生理生化变化，以及影响胚发育的因素,陈传红 制作 2007/5,植物不育机理,1、自然隔离拒绝变异种受精拒绝自花受精2、植物受精不育障碍的几中形式花粉在柱头上不萌发花粉管萌发，但胚败育无同源染色体染色体，不能配对,陈传红 制作 2007/5,打破种子休眠,种子休眠的几种原因1、种胚发育不全2、有抑制物质的存在3、种皮柔韧坚硬4、还未完成后熟,陈传红 制作 2007/5,应用缩短育种周期 如：柑橘克服种子生活力低下，使萌发率提高克服种子自然不育,陈传红 制作 2007/5,胚胎培养的内容与概念,胚胎培养的类型1、成熟胚培养2、幼胚胎培养胚珠培养1、未受精的胚胎培养2、受精后的胚胎的培养3、胚乳培养4、试管受精,陈传红 制作 2007/5,雌蕊的主要部分是子房，子房的胚珠中产生胚囊，并在成熟胚囊中产生卵细胞，胚珠是子房中的重要结构。,陈传红 制作 2007/5,胚发育和种子结构,合子发育成胚,珠被发育成种皮,受精极核发育成胚乳,陈传红 制作 2007/5,离体幼胚的培养方法,1、材料的选择与灭菌不同植物根据目的的不同，选材会有所不同，如：胚发育时期，取材时间胚胎灭菌方法。,陈传红 制作 2007/5,2、分离与培养幼胚培养的操作方法与成熟胚培养方法基本相同，值得注意的是切取幼胚必须在高倍解剖镜下进行，操作时要特别细心，尽量取出完整的胚。3、三种明显不同的生长方式一是，继续进行正常的胚胎发育，维持“胚性生长”；二是，在培养后迅速萌发成幼苗，而不继续进行胚性生长，通常称为“早熟萌发”；三是，多数情况下，胚在培养基中能发生细胞增殖形成愈伤组织，并由此再分化形成多个胚状体或芽原基。,陈传红 制作 2007/5,幼胚培养的发育过程1）异养期 以荠菜为例：胚为球型以前为幼胚。2）自养期 当发育到心型期才转入自养。,陈传红 制作 2007/5,幼胚培养的关键：提供幼胚所必需的营养和环境条件。影响培养的条件：(1)培养基(2)生长调节物质(3)天然提取物的作用(4)温光条件（以光暗交替培养较为有利）(5)其他，如有较高的蔗糖浓度，高渗透 压，较高浓度的氨基酸及无机盐。(6)培养基pH,陈传红 制作 2007/5,胚龄与胚性发育的关系,1、培养已经分化的成熟胚；2、培养未分化的幼胚；3、早期胚球培养。,陈传红 制作 2007/5,胚乳：X3n（2 n 极核1n精子）是营养组织，影响胚的发育。有些植物种子无胚乳存在（豆科和葫芦科）；有些植物种子中有胚乳在存在，贮存大量营养物质（禾谷类，椰子，咖啡）,1、定义：将胚乳从母体上分离出来，放在无菌的人工环境条件下，让其进一步生长发育，以至形成幼苗的过程。,二、胚乳培养,陈传红 制作 2007/5,2、胚乳离体培养的意义胚乳是由两个单倍的极核和一个单倍的精子结合而成的3倍体组织。由它可获得无子结实的3倍体植株，进而可将它加倍成6倍体植株。3、胚乳离体培养的研究进展（1）仅能形成愈伤组织；（2）达到器官水平；（3）能形成完整植株。,陈传红 制作 2007/5,4、胚乳培养的方法与技术关键,胚乳培养的方法1）胚乳外植体的置备2）胚乳愈伤组织诱导与形态建成3）三倍体后代的特征 a、形态特征；b、再生植株的倍性。关键技术1）胚乳发育时期的影响2）胚性因子的作用3）培养基pH对胚乳组织培养的影响,陈传红 制作 2007/5,5、胚乳培养过程,胚乳,胚状体发育成苗不定芽苗,柚，柑桔和枣,大麦,水稻,玉米,苹果,马铃薯,陈传红 制作 2007/5,胚珠培养：是将授粉的子房在无菌的条件下解剖后，取出胚珠置于培养基培养的过程。有时也把胚珠连同胎座一起取下来培养。优点：可以解决像兰科植物成熟胚较小不易培养的问题；在未受精的胚珠培养中，可诱发大孢子发育成单倍体，用于单倍体育种。,三、植物胚珠和子房培养,陈传红 制作 2007/5,1、作用,a.促进原胚继续生长，使杂种幼胚发育成熟；,成功例子：四季桔、柑、凤仙花、洋葱,成功的植物：西葫芦、莴苣、百合等,b.未授粉胚珠和子房，诱导孤雌生殖，产生雌性单倍体,陈传红 制作 2007/5,2、外植体消毒和接种,3、培养基及培养条件,4、离体培养胚胎的发育,胚珠或授粉子房培养，合子胚可以更好地发育成植株。但如果条件不适，也容易从幼胚或珠心组织产生愈伤组织。芸香科易产生珠心胚。培养胚珠，获得大量珠心胚，用以品种复壮、快速繁殖和获得无病毒苗。同时，通过珠心组织培养，产生胚性愈伤组织，建立胚性组织培养实验体系。,陈传红 制作 2007/5,取授粉4-8d后的幼果，常规消毒后，在无菌条件下切开果实，取出种子，小心分离出胚乳。接种在培养基上，可用MS、White等，加入2，4-D或NAA05-20mg/L，BAO1-1OmgL。应用举例见课本7677页,陈传红 制作 2007/5,四、植物的离体受精,离体受精的概念和意义离体受精的方法 见书79_83页,陈传红 制作 2007/5,离体受精成功的技术,离体胚珠的成活率与受精力花粉萌发和花粉管的生长速度花粉的灭菌鉴别受精的标记性状,陈传红 制作 2007/5,作业：,1、如何剥离幼胚？2、为什么幼胚比成熟胚培养要求的培养基成分复杂？3、胚胎培养技术在育种工作中有哪些应用？4、植物胚胎培养分为哪些类型?各有何特点和要求?胚胎培养有何重要意义?,