花藥及花粉培養

一、 概念及意義
1．概念

花藥培養其外植體是植物雄性生殖器官的一部分，就培養方法和技術來講，屬于器官培養的范疇。

花粉培養的精確定義是：將處于一定發育階段的花粉從花藥中分離出來，再加以離體培養。有時花粉培養也稱為小孢子培養(microspore culture)。從培養方法和技術方面來講，它屬于 細胞培

養 的范疇。

2．單倍體植物的特點

所謂單倍體(haploid)是指具有配子體染色體數的孢子體(植物個體)。

diploid 植物其haploid即為monoploid

玉米 2n = 2x = 20 n = x = 10

水稻 2n = 2x = 24 n = x = 12

柑橘 2n = 2x = 18 n = x = 9

tetraploid植物其haploid為dihaploid

馬鈴薯 2n = 4x = 48 n = 2x = 24

陸地棉 2n = 4x = 52 n = 2x = 26

hexaploid植物其haploid為triploid

普通小麥2n = 6x = 42 n = 3x = 21

octoploid植物其haploid為tetraploid

草莓 2n = 8x = 56 n = 4x = 28

單倍體植物與它們的二倍體相比較，有三個明顯的特點：

· 體細胞染色體數減半；

· 生長發育弱，體形小、各器官明顯減小；

· 雌雄配子嚴重敗育，有的甚至不能進入有性世代。

3．單倍體的應用潛力

· 迅速獲得純合型材料，縮短育種年限

· 獲得育種中間材料

· 與誘變育種相結合可以提高誘變頻率

· 與細胞融合相結合，使這一育種途徑更具有實際應用意義

· 作為遺傳工程受體更為有效

· 用作基礎遺傳研究的各個領域

·Utilization of haploid cell line

二、花藥培養

首先報道通過花藥培養獲得單倍體植株成功的是印度學者Guha和Maheshwari (1964, 1966)。目前已有250多種植物花藥培養成功。

目前，花藥培養獲得單倍體的技術途徑已在禾本科作物、茄科作物、十字花科作物的育種中廣泛應用。

花藥培養的基本程序是：

外植體選擇－外植體(花蕾)預處理—外植體消毒—剝取花藥—接種—誘導培養—分化培養

1．外植體的選擇：供試材料的遺傳背景

供試材料的生理狀態

花粉的發育時期

四分體 — 小孢子 — 單核花粉 — 雙核花粉 最適期選擇

2、花藥預處理

大量試驗結果表明，花藥培養前給予一定的低溫處理是十分必要的。

·煙草、茄子 3～5℃ 72小時

·水稻 10℃ 10～14天

·柑橘 3℃ 5～10天

·馬鈴薯 4℃ 48小時

低溫處理的作用：

·可以激發花粉母細胞產生兩個相等核，二不是一個營養核一個生殖核；

· 保持高比例的強生活力花粉，同時延緩體細胞組織的衰老；

· 激發花粉產生原胚；

· 促使細胞同步分裂。