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植物花药和花粉培养课件
植物单倍体培养方法:
花药培养、花粉培养
胚珠或子房培养（未受精）
植物花药/花粉培养历史
Guha和Maheshwari （1964） 曼陀罗花药培养
Nitsch 和 Norreel (1973)   烟草花粉培养（游离小孢子培养） Chu（1973）小麦花粉培养
（早期花药培养主要依靠小孢子的自然胚胎发生产生单倍体，能自发形成胚胎发生的基因频率较低，效率极低）
80年代后期到90年代期间，花培技术迅速发展。许多作物小孢子培养已经成功。十字花科、麦类、水稻、玉米等。
90年代，一些先前被认为是不易进行小孢子培养的基因型也相续成功Konzak (1999) 。
概念：
花药和花粉培养：指在合成培养基上，改变花粉的发育途径，使其不形成配子，而像体细胞一样进行分裂、分化、最终发育成完整植株。该发育途径被称为“花粉孢子体发育途径”或“雄核发育”。
两者的异同点
培养目的相同，均获得小孢子植株。
花药培养属于器官培养；而花粉培养属于细胞培养。
花粉培养没有药壁组织干扰；可计数小孢子产胚率；可观察雄核发育的全过程；单倍体产量高。但技术更复杂。
花药或花粉培养的作用：
花粉孢子体发育途径（雄核发育）
一、花粉发育的阶段
二、雄核发育途径
1、胚状体发育途径：小孢子经历胚发生的各个阶段，最后子叶展开，形成花粉植株。
2、愈伤组织发育途径：小孢子分裂数次形成愈伤，再分化形成花粉植株。此途径产生的植株会出现变异且倍性复杂。
胚状体发育途径
通过胚状体途径再生形成小植株
胚状体发育途径
愈伤组织发育途径
花药和花粉培养方法
一、花药培养
二、花粉培养
三、白化苗现象
（一）白化苗产生的影响因素及机理
1、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。
2、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。
3、机理：核基因起关键作用，导致质体DNA缺失，产生白苗。另外地、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。
四、影响雄核发育和花粉花药培养的因素
芸苔属植物Brassica napus不同基因型的小孢子产胚率比较
不同物种诱导胚胎发生的最佳小孢子发育时期
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。  例子:小麦穗子培养前4℃预处理几天，花药培养效率显著提高。     十字花科未经低温预处理的花蕾，每花药产胚数为4.39个，6-9℃处理1天，产胚数提高到61.4个，预处理4天后，胚状体产量降为10.47个。 
高温处理（热击处理）：指花药接种后，先在较高温度下（30-35℃）培养数天，然后再移至正常温度下继续培养。    例子:如烟草，32℃高温；小麦，33℃高温预处理显著地提高了小孢子胚胎发生能力（Touraev，1996）
2、化学物质处理
包括高糖、甘露醇、秋水仙素、乙烯利等进行处理。甘露醇仅能维持渗透压，不能提供碳源，其主要原理是造成小孢子营养饥饿，从而使小孢子去分化。，大小：682 KB