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第五章 单倍体细胞培养 单倍体植物与它们的二倍体相比较，有三个明显的特点： 1、体细胞染色体数减半； 2、生长发育弱，体形小、各器官明显减小； 3、雌、雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代。 第二节 单倍体的起源与遗传行为 第三节 离体培养条件下的小孢子发育 途径一 A 途径：自然下小孢子第二次分裂及萌发形成花粉管。 B 途径：营养核重复分裂生殖核败育 C 途径：生殖细胞重复分裂，营养细胞败育。 途径二 D 途径：两个核共同分裂形成单倍体胚。 E 途径：两个核融合后分裂形成纯合的二倍体。 花药(anther)：植物花的雄性生殖器官，包括二倍体的花药壁、药隔和单倍体的雄性性细胞（花粉粒）培养前要用醋酸洋红压片镜检确定发育时期。 再生植株途径有2种： 1、经由成愈伤组织再生植株 2、经由胚状体再生植株 第五节 花粉培养 小孢子：处于四分体到单核早期的花粉 习惯上，把处于四分体到单核早期的花粉称小孢子。进入单核以后则称为花粉。 四分体—单核早期—单核晚期—双核早期—双核晚期—三核期 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) 花粉的分离、纯化 1）花粉漂浮自然释放法:将花药接种于液体培养中，使花粉自然释放。 2）人工挤压法:用玻璃棒捣碎花药使花粉释放。 3）机械法:用磁力搅拌器打碎花药释放花粉。 释放的花粉粒→ 尼龙网（孔径20—60um）过滤，除去药壁等组织 → 500-1000转/分离心1-5分钟，收集花粉。 花粉培养方法 二、移栽驯化 花粉植株弱小，移栽难。 关键---保持高空气湿度（80-90% ，1-2周）； 低土壤湿度。 三、白花苗 禾本科植株的花药培养中经常出现白花苗 原因很多---没有完好的叶绿体，缺乏叶绿素，只能异养生长。 内因---植株基因型、花药、花粉发育时期的影响最为明显。 外因---外部因素为高温、高浓度的2，4-D、延迟转分化培养时间等。但是机理目前还不清楚。 1.平板培养：直接取新鲜花药的花粉粒在平板培养基上进行培养的方法 2. 液体培养：比固体培养法效果好。将花药接种到液体培养基内，在摇床上振荡（100转/分钟），诱导产生胚状体或悬浮细胞培养。需要定期更换培养基（在超净工作台上静置沉淀，去上清，然后加入新培养基）。 3. 双层培养(固-液培养）固相和液相双层培养。 4. 看护培养：将花药水平放于固体培养基上，在其上覆盖小圆形滤纸，在滤纸滴加0.5ml含10个花粉粒的悬浮液滴的培养方法。 5. 微室培养：将一滴花粉悬液滴在盖玻片上，在翻过来放在凹穴载玻片上，盖玻片四周用石蜡密封。 6.预培养：将花药先悬浮培养2-4天（50个花药/5 ml），再挤出花粉，经离心洗涤纯化后悬浮培养。 7.哺育培养：将在合适培养基上培养裂开的花药作为哺 育组织，将预培养的花粉接种在其中的方法。 * * 第一节 单倍体培养的意义 第二节 单倍体的起源与遗传行为 第三节 离体培养条件下的小孢子发育 第四节 花药培养 第五节 花粉培养 一、单倍体的概念及发生 （一）概念 1．单倍体 单倍体指具有配子染色体数目的个体，即体细胞染色体数目为n。单倍体包括一倍单倍体和多倍单倍体。前者起源于二倍体物种，后者起源于多倍体（如4x、6x等）。 2．单倍体培养 将单倍体个体接种到人工培养基上培养，并获得再生单倍体植株。包括花药培养、小孢子培养、未受精子房及卵细胞培养等方面。 第一节 单倍体培养的意义 （二）诱发植物产生单倍体主要有四种方法： 1、种间和属间杂交。远缘花粉的的诱导，卵细胞在花粉的刺激下 进行孤雌发育，生成单倍体。 2、物理照射和化学诱变。花粉用射线处理后失去受精能力，然后 与母株授粉，卵细胞在花粉的刺激下进行孤雌发育，生成单倍体。 3、双生苗的筛选。有些植物可产生多胚的种子，两个或多个胚 被共同的种皮包着，可产生单倍体-单倍体，二倍体-二倍体， 单倍体-二倍体植株。 4、花药和花粉培养。可产生单倍体胚，或者先诱导单体愈伤组织 再经适当途径产生单倍体植株。 二、单倍体的应用价值 第五章 1、在植物育种中使后代迅速纯合，缩短育种年限 母本 ⅹ 父本 F2 F1 品系比较试验 区域试验 品种 花药培养 花粉植株 加倍 选择鉴定 5-8代 第五章 2、可以提高选择效率 AAbb(母本） aaBB(父本） Ab(雌配子） aB(雄配子） AaBb(F1） 常规杂交育种 不同类型卵 AB Ab aB ab 精子 AB Ab aB ab 单倍体育种 AABB AABb AaBB AaBb AABb AAbb AaBb Aabb AaBB AaBb aaBb aaBB AaBb Aabb aaBb a