体细胞胚及人工种子ppt课件
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人工种子
人工胚乳一般由含有供应胚状 体养分的胶囊组成,养分包括矿 质元素、维生素、碳源以及激 素等。
三. 人工种子分类
根据Redenbaugh对人工种子的分类方法，可将人工种 子分为三大类： 裸露的或休眠的繁殖体 如微鳞茎，微块茎等。它们 在不加包被的情况下也具有较高的成株率。 人工种皮包被的繁殖体 一些体细胞胚、原球茎等不 能过度干燥，但只需要用人工种皮包被即可维持良好的 发芽状态，如胡萝卜体细胞胚。 水凝胶包埋再包被人工种皮的繁殖体 大多数体细胞 胚、不定芽、茎尖等均需要先包埋在半液态凝胶中，再 经人工种皮包裹才能避免失水，从而维持良好的发芽能 力。
最近还报道一种硅酮种衣，它不仅可以抗真菌，而 且可渗入水蒸气和氧气，这些材料均还处于试验之 中。
人工种子还在继续研究中，目前还不
能大面积用于生产，因为还存在着难题： 体细胞胚诱导及其可能发生变异；人工种 皮还存在缺陷；贮藏、发芽技术尚待解决； 人工种子工厂化生产配套设施、及种子成 本过高等。这些问题一旦解决，人工种子 的应用将会展现广阔前景。
海藻酸钠易失水干缩，为克服此弱 点，采用二重结构，即在胶囊中包埋培 养液、保水剂，使体胚悬浮于培养基中， 为防止发芽时杂菌感染，添加抗菌剂等。
三．人工种皮的装配
理想的人工种皮应该是： 具有一定的封闭性以保证人工胚乳的各种成 分不易流失，同时又具有良好的透气性。 具有一定的坚硬度，以加强人工种子的耐储 运性和适于机械化操作。 无毒无害，能保证繁殖体顺利穿透发芽。 配制简单易行，成本低。
四. 人工种子的意义
其一，在无性繁殖植物中，有可能建立一种高 效快速的繁殖方法，它既能保持原有品种的种 性，又可以使之具有实生苗的复壮效应； 其二，可以对优异杂种种子不通过有性制种而 快速获得大量种子，特别是对于那些制种困难 的植物更具有主要的适用意义；
人工种子演示文稿
人工种子的研究进展
人工种子的概念
植物人工种子 的概念最早1978 年由Mrashige提 出，是指将植物 离体培养中产生 的体细胞胚、不 定芽、顶芽、腋 芽等繁殖体包裹 在能提供养分的 胶囊和具有保护 功能的外膜内， 形成类似于天然 植物种子的结构， 在适宜条件下能 萌发生长成完整 植株。
人工种子的结构
人工种子要真正进入商业市场 并与自然种子竞争，必须降低生产 成本。由于人工种子是由组织培养 产生的，需要一定时间才能很好地 适应外界环境，因此人工种子在播 种到长成自养植株之前的管理也非 常重要，在推广之前必须经过农业 试验，并对栽培技术及农艺性状进 行研究。
人工种子的应用前景
• 人工种子作为一种可替代天然种子的人造 体，可直接播种于田间。在作物遗传育种、 良种繁育和栽培等方面起到巨大的推进作 用，由此产生的“ 种子革命” 将造福于整 个人类。 • 人工种子的研究范围从过去的模式植物转 向石斛、半夏等具有重要经济价值的粮食 作物 、观赏植物和药用植物，大大增加了 它的应用价值与商业价值，将推动经济的 发展。
• 完整的人工种子包括:繁殖体（胚状体）﹑人工胚 乳﹑人工种皮
人工种子的制作过程
• 人工种子的制作过程：大致包括体细胞胚的同步 化控制﹑胚状体的包埋﹑人工种子的储藏及萌发 检测
人工种子的研究进展
20多 年来、已 有几十个 国家的科 研人员从 事着这方 面的研究。
人工种子的研究进展
欧洲把它列入“ 尤里卡” 计 划，美国 P u r d u e 大学的 K i t t o和J a n I d e 在 1985 年以胡萝 胚状体为包裹材料首次制造出小圆 片状的人工种子 ，几乎是同期Re d e n b a u g h 与1986年首次使 用海藻酸钠为介质包裹单的胚状体 制成圆球形的人工种子 。
人工种子的概念
植物人工种子 的概念最早1978 年由Mrashige提 出，是指将植物 离体培养中产生 的体细胞胚、不 定芽、顶芽、腋 芽等繁殖体包裹 在能提供养分的 胶囊和具有保护 功能的外膜内， 形成类似于天然 植物种子的结构， 在适宜条件下能 萌发生长成完整 植株。
人工种子的结构
人工种子要真正进入商业市场 并与自然种子竞争，必须降低生产 成本。由于人工种子是由组织培养 产生的，需要一定时间才能很好地 适应外界环境，因此人工种子在播 种到长成自养植株之前的管理也非 常重要，在推广之前必须经过农业 试验，并对栽培技术及农艺性状进 行研究。
人工种子的应用前景
• 人工种子作为一种可替代天然种子的人造 体，可直接播种于田间。在作物遗传育种、 良种繁育和栽培等方面起到巨大的推进作 用，由此产生的“ 种子革命” 将造福于整 个人类。 • 人工种子的研究范围从过去的模式植物转 向石斛、半夏等具有重要经济价值的粮食 作物 、观赏植物和药用植物，大大增加了 它的应用价值与商业价值，将推动经济的 发展。
• 完整的人工种子包括:繁殖体（胚状体）﹑人工胚 乳﹑人工种皮
人工种子的制作过程
• 人工种子的制作过程：大致包括体细胞胚的同步 化控制﹑胚状体的包埋﹑人工种子的储藏及萌发 检测
人工种子的研究进展
20多 年来、已 有几十个 国家的科 研人员从 事着这方 面的研究。
人工种子的研究进展
欧洲把它列入“ 尤里卡” 计 划，美国 P u r d u e 大学的 K i t t o和J a n I d e 在 1985 年以胡萝 胚状体为包裹材料首次制造出小圆 片状的人工种子 ，几乎是同期Re d e n b a u g h 与1986年首次使 用海藻酸钠为介质包裹单的胚状体 制成圆球形的人工种子 。
人工种子
Artificial Seeds
主要内容
人工种子的概念及特点
概念 分类 特点 优点
人工种子的发展趋势 制造人工种子的关键技术
繁殖体的诱导 繁殖体的干燥与成熟 人工种子的包埋及人工种皮的装配
第一节 人工种子的概念与特点
一、人工种子(artificial seeds)的概念
人工种子（合成种子、体细胞种子）：
LH 100 谷氨酰胺 500 1 ADE 40 GA 0.3,IAA 0.3～0.5
21
21 21
油菜
桉树
茶树
华腺
萼木
MS，3% B5，4%～ 5% 改良H， 3% MS，4% MS,2%～ 3% MS，3% MS，0.2～ 0.3%
0.1 2～ 4 0.2～ 0.5 0.5～1 1
1
0.5 0.5
1 1 0.2 0.2
0.5 0.5 1 1
20 28～ 56 28 30 25 20
以胚状体为繁殖体的人工种子
物种
胡萝卜(Daucus carota) 芹菜（Apium raveolens）
主要结果
有菌土壤中发芽成苗 有菌条件下发芽成苗
物种
苜蓿（Medicago satioas） 柑橘（Citrussinensis× C.reticulata ） 甘薯（Ipomoea batatas） 玉米（Zea mays） 杂交水稻（Oryza sativa ×lifolia） 橡胶树（Hevea brasiliensis） 刺五加（Acanthopanax
1978年，Murashige提出可以用少量的外植体同步培养出众多
的胚状体，将这些胚状体包被在某种胶囊内使其具有种子的功能，则 可能直接用于田间播种 1985年，Kamada提出使用适当方法包埋组织培养所获得的具 有发育成完整植株的分生组织（芽、愈伤组织、胚状体和生长点等）
主要内容
人工种子的概念及特点
概念 分类 特点 优点
人工种子的发展趋势 制造人工种子的关键技术
繁殖体的诱导 繁殖体的干燥与成熟 人工种子的包埋及人工种皮的装配
第一节 人工种子的概念与特点
一、人工种子(artificial seeds)的概念
人工种子（合成种子、体细胞种子）：
LH 100 谷氨酰胺 500 1 ADE 40 GA 0.3,IAA 0.3～0.5
21
21 21
油菜
桉树
茶树
华腺
萼木
MS，3% B5，4%～ 5% 改良H， 3% MS，4% MS,2%～ 3% MS，3% MS，0.2～ 0.3%
0.1 2～ 4 0.2～ 0.5 0.5～1 1
1
0.5 0.5
1 1 0.2 0.2
0.5 0.5 1 1
20 28～ 56 28 30 25 20
以胚状体为繁殖体的人工种子
物种
胡萝卜(Daucus carota) 芹菜（Apium raveolens）
主要结果
有菌土壤中发芽成苗 有菌条件下发芽成苗
物种
苜蓿（Medicago satioas） 柑橘（Citrussinensis× C.reticulata ） 甘薯（Ipomoea batatas） 玉米（Zea mays） 杂交水稻（Oryza sativa ×lifolia） 橡胶树（Hevea brasiliensis） 刺五加（Acanthopanax
1978年，Murashige提出可以用少量的外植体同步培养出众多
的胚状体，将这些胚状体包被在某种胶囊内使其具有种子的功能，则 可能直接用于田间播种 1985年，Kamada提出使用适当方法包埋组织培养所获得的具 有发育成完整植株的分生组织（芽、愈伤组织、胚状体和生长点等）
体细胞胚及人工种子
2 间接途径
间接体细胞胚胎发生中，外植体已分化的细胞先脱分化， 并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定 细胞（IEDCs），进而形成体细胞胚。
-
1 茎尖培 养诱导形 成胚性愈 伤组织
MS培养 基附加 2.0mg/L 2,4-D
2 胚性 愈伤组 织悬浮 培养增 殖
MS培养 基附加 2.0mg/ L 2,4-D
多 核明显，大，核仁
多
白色 粗糙 松散，水渍状 极少或无 管状或不规则形 稀薄，染色浅 少 核小，核仁少，或 无核
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相 比具有明显的特点：
1、具有两极性 2、存在生理隔离 3、重演受精卵形态发生的特性
二 、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳 为两类：直接途径和间接途径。 **直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发 育而成 **间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也 从已形成的体胚的一组细胞中发育而成，如香雪兰 （Freesia refracta）花序外植体经直接体细胞胚胎发生 途径形成再生植株。
林木植物胞胚胎及人工种子
森环森保所 韩素英 2012.10
-
体细胞胚及人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚胎发生的意义 体细胞胚胎发生的概念 体细胞胚胎发生的方式 体细胞胚胎的起源 体细胞向胚性转变的制机 体细胞胚胎发育成植株的能力 影响体细胞胚胎发生的因素 举例：落叶松体细胞胚胎发生
3 由细
4 体细
胞集合
胞胚萌
体形成
发并形
体细胞
成小植
胚
株
MS培养 基附加
2.0mg/ L 2,4-D
MS培 养基附 加
间接体细胞胚胎发生中，外植体已分化的细胞先脱分化， 并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定 细胞（IEDCs），进而形成体细胞胚。
-
1 茎尖培 养诱导形 成胚性愈 伤组织
MS培养 基附加 2.0mg/L 2,4-D
2 胚性 愈伤组 织悬浮 培养增 殖
MS培养 基附加 2.0mg/ L 2,4-D
多 核明显，大，核仁
多
白色 粗糙 松散，水渍状 极少或无 管状或不规则形 稀薄，染色浅 少 核小，核仁少，或 无核
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相 比具有明显的特点：
1、具有两极性 2、存在生理隔离 3、重演受精卵形态发生的特性
二 、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳 为两类：直接途径和间接途径。 **直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发 育而成 **间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也 从已形成的体胚的一组细胞中发育而成，如香雪兰 （Freesia refracta）花序外植体经直接体细胞胚胎发生 途径形成再生植株。
林木植物胞胚胎及人工种子
森环森保所 韩素英 2012.10
-
体细胞胚及人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚胎发生的意义 体细胞胚胎发生的概念 体细胞胚胎发生的方式 体细胞胚胎的起源 体细胞向胚性转变的制机 体细胞胚胎发育成植株的能力 影响体细胞胚胎发生的因素 举例：落叶松体细胞胚胎发生
3 由细
4 体细
胞集合
胞胚萌
体形成
发并形
体细胞
成小植
胚
株
MS培养 基附加
2.0mg/ L 2,4-D
MS培 养基附 加
育种课件第12章 植物细胞工程与育种
第十二章 植物细胞工程与作物育种
植物细胞工程（plant cell engineering）是以 植物组织和细胞培养技术为基础发展起来的一门学科。 它以细胞为基本单位，在体外（in vitro）条件下进行 培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意 愿生产某种物质的过程。
Control of in vitro culture
（4）花蕾和花药的预处理 对于有些物种，培养前对 花药和花蕾进行预处理，能显著提高培养效果。
Vegetative Generative
3 to 5°C
Microspore
Similar nuclei
3 to 5°C
Tobacco
10 5
5°C for 72 h Control
0 0 3 7 12 Days in Culture
2.7 单倍体细胞培养与植物育种 单倍体是高度不育的，需要进行加倍处
理才能应用。秋水仙素是常用的染色体加倍 药剂，可以用1%的秋水仙素对正处于对数 生长期的悬浮细胞进行处理，一般24h左右。 也可在固体培养基中加适当浓度的秋水仙素。
A品种 × B品种
↓
F1杂交种 ↓
小孢子培养或花药培养
单倍体培养
- less competition among microspores - no diploid anther walls - greater potential haploid plant production
Anther/Microspore Culture
2.2 单倍体育种的优点
（1）后代的快速纯合 在异花授粉作物中， 可用单倍体产生加倍单倍体（DH系），从中 筛选纯合自交系用于杂交制种。 （2）提高选择效率 如某一性状受一对基因 控制，F1采用花药或花粉培养，产生的后代 中AA个体占1/2，比常规杂交育种提高一倍。
植物细胞工程（plant cell engineering）是以 植物组织和细胞培养技术为基础发展起来的一门学科。 它以细胞为基本单位，在体外（in vitro）条件下进行 培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意 愿生产某种物质的过程。
Control of in vitro culture
（4）花蕾和花药的预处理 对于有些物种，培养前对 花药和花蕾进行预处理，能显著提高培养效果。
Vegetative Generative
3 to 5°C
Microspore
Similar nuclei
3 to 5°C
Tobacco
10 5
5°C for 72 h Control
0 0 3 7 12 Days in Culture
2.7 单倍体细胞培养与植物育种 单倍体是高度不育的，需要进行加倍处
理才能应用。秋水仙素是常用的染色体加倍 药剂，可以用1%的秋水仙素对正处于对数 生长期的悬浮细胞进行处理，一般24h左右。 也可在固体培养基中加适当浓度的秋水仙素。
A品种 × B品种
↓
F1杂交种 ↓
小孢子培养或花药培养
单倍体培养
- less competition among microspores - no diploid anther walls - greater potential haploid plant production
Anther/Microspore Culture
2.2 单倍体育种的优点
（1）后代的快速纯合 在异花授粉作物中， 可用单倍体产生加倍单倍体（DH系），从中 筛选纯合自交系用于杂交制种。 （2）提高选择效率 如某一性状受一对基因 控制，F1采用花药或花粉培养，产生的后代 中AA个体占1/2，比常规杂交育种提高一倍。
第六章植物胚培养ppt课件
合子胚合子胚胚状体胚状体质量质量萌发率高质量好萌发率高质量好萌发率低质量差萌发率低质量差来源来源受精卵受精卵胚胚体细胞体细胞胚柄胚柄有明显有明显即使有也不明显即使有也不明显形态形态固定体积相对较小固定体积相对较小复杂常有两个以上的子叶复杂常有两个以上的子叶体积较大体积较大变异率变异率低低高高
植物组织培育
第六章 植物胚培育
大 家 好 ！
刘忠德 13082772026
第六章 植物胚培育
植物胚培育 是指在无菌条件下，对植物的胚 及胚器官如子房、胚珠和胚乳进展离体培育 的技术。
1904年Hanning进展萝卜 和辣根菜成熟胚培育
胚培育的类型和意义
本章内容
胚培育的方法
常见植物胚的培育
本章教学目的与要求
(1)了解植物胚培育的类型 (2)掌握胚培育的方法和操作步骤 (3)了解常见植物胚培育的技术
〔3〕多数植物成熟胚的生长以12h/天光照为宜。
牡丹成熟胚的离体培育与快速繁衍
牡丹成熟胚的离体培育
以‘凤丹白’成熟胚为外植体 结果阐明： 〔1〕突破成熟胚休眠最适宜的预处置是4℃沙藏。 〔2〕成苗培育时的最正确的培育基是MS＋6-
BA0.2mg/L＋IBA1.0mg/L。 〔3〕最适宜的生根培育基是MS＋IAA1.0mg/L 。
1、胚珠培育 定义：是指将胚珠从母体上
分别出来，在无菌的人工环 境条件下培育，使其生长发 育构成幼苗的过程。
倒生胚珠
2、胚珠培育类型：
〔1〕、受精胚珠的培育 〔2〕、未受精胚珠的培育
示胚珠的位置
3、胚珠培育的根本过程：
〔1〕培育基：White,Nitsch,MS培育基
〔2〕胚珠的发育： A 受精胚珠：一是构成种子；二
柑橘：珠心组织 发生多个不定胚。
植物组织培育
第六章 植物胚培育
大 家 好 ！
刘忠德 13082772026
第六章 植物胚培育
植物胚培育 是指在无菌条件下，对植物的胚 及胚器官如子房、胚珠和胚乳进展离体培育 的技术。
1904年Hanning进展萝卜 和辣根菜成熟胚培育
胚培育的类型和意义
本章内容
胚培育的方法
常见植物胚的培育
本章教学目的与要求
(1)了解植物胚培育的类型 (2)掌握胚培育的方法和操作步骤 (3)了解常见植物胚培育的技术
〔3〕多数植物成熟胚的生长以12h/天光照为宜。
牡丹成熟胚的离体培育与快速繁衍
牡丹成熟胚的离体培育
以‘凤丹白’成熟胚为外植体 结果阐明： 〔1〕突破成熟胚休眠最适宜的预处置是4℃沙藏。 〔2〕成苗培育时的最正确的培育基是MS＋6-
BA0.2mg/L＋IBA1.0mg/L。 〔3〕最适宜的生根培育基是MS＋IAA1.0mg/L 。
1、胚珠培育 定义：是指将胚珠从母体上
分别出来，在无菌的人工环 境条件下培育，使其生长发 育构成幼苗的过程。
倒生胚珠
2、胚珠培育类型：
〔1〕、受精胚珠的培育 〔2〕、未受精胚珠的培育
示胚珠的位置
3、胚珠培育的根本过程：
〔1〕培育基：White,Nitsch,MS培育基
〔2〕胚珠的发育： A 受精胚珠：一是构成种子；二
柑橘：珠心组织 发生多个不定胚。
植物组织培养人工种子和种质保存课件
• 人工胚乳一般由含有供应胚状 体养分的胶囊组成,养分包括矿
质元素、维生素、碳源以及激 素等.
根据Reden三ba.u人gh工对人种工子种分子的类分类方法,可将人
工种子分为三大类：
• 裸露的或休眠的繁殖体 如微鳞茎,微块茎等.它 们在不加包被的情况下也具有较高的成株率.
• 人工种皮包被的繁殖体 一些体细胞胚、原球茎 等不能过度干燥,但只需要用人工种皮包被即可 维持良好的发芽状态,如胡萝卜体细胞胚.
• 新近试验使用的二氧化硅化合物材料包括疏水的Tullanox和 微亲水的Cab-O-Sil,二者均可以粉末状包裹在人工种子胶囊 外层,操作时只需将胶囊在上述材料中滚动即可完成包被过程, 操作简单易行,大量生产还可以机械化操作.
• 最近还报道一种硅酮种衣,它不仅可以抗真菌,而且可渗入水 蒸气和氧气,这些材料均还处于试验之中.
表7.1 以体细胞胚为繁殖体的人工种子
物种 胡萝卜Daucus carota 苜蓿Medicago sativas 芹菜Apium graveolens 柑橘C. sinensis×C. reticulata 挪威云杉Picea abies 松树Pinus lambertiana, P. aeda 玉米Zea mays 杂交水稻O. sativa×O. lalifolia 橡胶树Hevea brasiliensis 西洋参Panax quinquefolium 刺五加Acanthopanax senticosus 黄连Coptis chinensis
MS, 3% MS, 3% MS, 3%
2.0
1.0
1.0
0.1
1.0
0.5
0.05-0.2
5.0
LH(100)
LH(100), 谷氨酰 胺(500)
第四章 体细胞胚胎发生
液胶包埋法、干燥包裹法和水凝胶法
人工种子制作流程图
人工种子的贮藏与萌发
1、人工种子贮藏技术
低温贮藏；液体石蜡贮藏；超低温贮藏；干化贮藏。
2、人工种子发芽试验
人工种子利用中的问题
（1）高质量的胚状体和不定芽的获得不普
遍；
（2）成本问题 ；
（3）移栽后的管理很重要。
结 束
有营养物质和保护功能的物质中，在适宜的条件 下发芽出苗的颗粒体
结构：体细胞胚、人工胚乳、人工种皮
人工种子示意图
人工种子的优点
（ 1 ）可以使在自然条件下得不到种子或稀有的植物得以迅速繁 殖和保存；
（2 ）体细胞胚的繁殖速度快，比茎尖培养快速繁殖的效率还高， 可以在短时间内提供大量种苗；
（ 3 ）由于体细胞胚是无性生殖方式产生的，因而可以固定 F1代 杂种优势，使F1代杂交种可以多代利用；
它不同于组织培养中通过器官发生途径形成的茎芽和根，
因为它的形成经历与合子胚相似的发育过程，而且成熟的
胚状体是一个双极性结构。
体细胞胚胎发生的例证
胡萝卜 石龙芮 博落回 柑橘属植物
注：现在已知有很多种植物的各种不同的外植体，在离
体培养中都表现了体细胞胚胎发生的能力。包括二倍体
组织如茎段、子叶、茎尖、叶柄、贮藏根的韧皮部和木
植物体细胞胚胎发生的极性和生理隔离
体细胞胚胎具有两个明显的特点：
一是双极性（double polarity）；
二是与母体组织或外植体的维管束系统无直接的
联系，处于较为孤立的状态，即存在生理隔离 （physiological isolation）。
体细胞胚胎发生的极性
单个胚性细胞与合子胚一样，具有明显的极性：第
人工种子制作流程图
人工种子的贮藏与萌发
1、人工种子贮藏技术
低温贮藏；液体石蜡贮藏；超低温贮藏；干化贮藏。
2、人工种子发芽试验
人工种子利用中的问题
（1）高质量的胚状体和不定芽的获得不普
遍；
（2）成本问题 ；
（3）移栽后的管理很重要。
结 束
有营养物质和保护功能的物质中，在适宜的条件 下发芽出苗的颗粒体
结构：体细胞胚、人工胚乳、人工种皮
人工种子示意图
人工种子的优点
（ 1 ）可以使在自然条件下得不到种子或稀有的植物得以迅速繁 殖和保存；
（2 ）体细胞胚的繁殖速度快，比茎尖培养快速繁殖的效率还高， 可以在短时间内提供大量种苗；
（ 3 ）由于体细胞胚是无性生殖方式产生的，因而可以固定 F1代 杂种优势，使F1代杂交种可以多代利用；
它不同于组织培养中通过器官发生途径形成的茎芽和根，
因为它的形成经历与合子胚相似的发育过程，而且成熟的
胚状体是一个双极性结构。
体细胞胚胎发生的例证
胡萝卜 石龙芮 博落回 柑橘属植物
注：现在已知有很多种植物的各种不同的外植体，在离
体培养中都表现了体细胞胚胎发生的能力。包括二倍体
组织如茎段、子叶、茎尖、叶柄、贮藏根的韧皮部和木
植物体细胞胚胎发生的极性和生理隔离
体细胞胚胎具有两个明显的特点：
一是双极性（double polarity）；
二是与母体组织或外植体的维管束系统无直接的
联系，处于较为孤立的状态，即存在生理隔离 （physiological isolation）。
体细胞胚胎发生的极性
单个胚性细胞与合子胚一样，具有明显的极性：第
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林业上，体细胞胚胎发生是限制林业产业化和 无性系化的关键技术，更是世界林业优良针叶 树新品种实现快速繁殖的重要手段。
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在应用上，体细胞胚胎发生是进行遗 传转化、种质保存、快速繁殖 、生理生 化基础研究等的重要手段 ；
它也是基因工程的桥梁，在林木的大 量繁殖、品种改良、林木更新、沙漠改造 等方面都有很大现实意义和经济效益。尤 其对于针叶树难以无性繁殖的树。
林木植物胞胚胎及人工种子
森环森保所 韩素英 2012.10
精选ppt
1
体细胞胚及人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径 第二节 人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚胎发生的意义 体细胞胚胎发生的概念 体细胞胚胎发生的方式 体细胞胚胎的起源 体细胞向胚性转变的制机 体细胞胚胎发育成植株的能力 影响体细胞胚胎发生的因素 举例：落叶松体细胞胚胎发生
澳大利亚林业部门已集中力量研究实施日益发展的商业化微繁技术；
泰国柚木改良中心，每年能培育出200万株生物苗;加拿大锡尔巴杰公 司研究使用不定胚生产云杉生物苗;
日本正在研究不定胚生产人工种子;
新西兰的辐射松纯林大都是利用生物苗营造的,现在塔斯曼林业公司每 年可产250-300万株生物苗,这是世界林业大有希望的领域。
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相 比具有明显的特点：
1、具有两极性 2、存在生理隔离 3、重演受精卵形态发生的特性
二 、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳 为两类：直接途径和间接途径。
**直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发 育而成
**间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也 从已形成的体胚的一组细胞中发育而成，如香雪兰 （Freesia refracta）花序外植体经直接体细胞胚胎发生 途径形成再生植株。
精选ppt
15
1 直接途径
直接发生体胚的来源细胞可以是外植体表皮、亚表皮、 幼胚、悬浮培养的细胞和原生质体。 一般认为直接方式发生体胚是由原先就存在于外植体中的胚 性细胞――预胚胎决定细胞（PEDCs）培养后直接进入胚胎发 生而形成体胚，如柑桔属的珠心组织（在体内或离体情况） 通过预胚胎决定细胞直接进行体胚发生的最好例子.
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无论用常规方法，还是生 物技术，都应该向产业化方向 发展，对针叶树种来说，常规 方法很慢，体细胞胚胎发生则 可在短期内迅速扩大数量
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体细胞胚发生存在的问题
早萌问题 同步化的问题 体细胞胚不生根 下胚轴不伸长 子叶发育不正常
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一、体细胞胚的概念
体细胞胚（somatic embryo）又 称胚状体，是指离体培养条件下没 有经过受精过程而形成的胚胎类似 物。
3 由细
4 体细
胞集合
胞胚萌
体形成
发并形
体细胞
成小植
胚
株
MS培养 基附加
2.0mg/ L 2,4-D
MS培 养基附 加
1.0mg /L ABA
图 甘薯品种栗子香胚性愈伤精组选织ppt诱导体细胞胚和再生小植株17
胚性愈伤组织
非胚性愈伤组织
颜色 表面 质地 胚性细胞的多少 细胞形态 细胞质 内含物 细胞核及核仁
体细胞胚的发生
单细胞悬浮培养 原生质体培养 组织器官培养
花粉培养 合子胚无融合生殖胚体Fra bibliotek细 胞 胚
非 非合 合子
子细
花
胚胞
粉
胚
**大量研究表明，大多数植物组织培养，单细胞悬浮 培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚
胎发生或花粉胚胎发生（pollen embryogenesis） **前者为二倍体的体细胞产生的胚状结构 **后者是由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的 体细胞胚，通常称花粉胚（pollen embryos），可发育成 单倍体植株。
2 间接途径
间接体细胞胚胎发生中，外植体已分化的细胞先脱分化，
并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定
细胞（IEDCs），进而形成体细胞胚。
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1 茎尖培 养诱导形 成胚性愈 伤组织
MS培养 基附加 2.0mg/L 2,4-D
2 胚性 愈伤组 织悬浮 培养增 殖
MS培养 基附加 2.0mg/ L 2,4-D
体细胞胚胎发生的意义
“How does a Single Somatic Cell Become A Whole Plant” (如何使一个单细胞发育成一 棵完整植株，是世界科学必须解决的问题)
是2005年SCIENCE杂志上提出的世界科学界 25大问题之一(One of 25 “What don’t we know” in SCIENCE Vol 309,1 July 2005)
体细胞胚或花粉胚都是指在植物组织培养中起源于一 个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的 胚状结构，包括以下几点含义： 1、体细胞胚是组织培养的产物，区别于无融合生 殖的胚，只限于在组织培养范围使用； 2、体细胞胚起源于非合子细胞，区别于合子胚；
3、体细胞胚的形成经历胚胎发育过程，区别于组
织培养的器官发生中芽与根的分化。
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美国的Weyerhaeuser公司用1升的三角瓶液体培养黄杉、火炬松、挪威 云杉的ESM （embryo-genic suspensor mass）培养物，用这套系统生产 了1千多棵黄杉再生植株和4千多棵挪威云杉的再生植株；
美国WESTVACO公司的火炬松、新西兰的辐射松、加拿大CELL FOR FORESTRY公司的云杉、冷杉、花旗松等都致力于通过体细胞胚胎发 生途径进入规模化生产；
淡黄 光滑 坚硬但易碎 大量 小，圆球形 浓厚，染色深
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自1985年，第一例针叶树体细胞胚发生以来， 国内外通过体胚发生获得完整植株有一些报道和专 利，取得很大进展；Hakman首次报道挪威云杉未 成熟胚形成体细胞胚并再生植株以来，国内外已从 30多种不同针叶树培养产生了体细胞胚（Tautorus, 1991），，迄今为止，已经有加勒比松(Jain S.M., 1989)、糖松(Gupta P.K. ， Durzan D.J., 1986)、火 炬松、（Becwar M.R.,1989） 落叶松
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在应用上，体细胞胚胎发生是进行遗 传转化、种质保存、快速繁殖 、生理生 化基础研究等的重要手段 ；
它也是基因工程的桥梁，在林木的大 量繁殖、品种改良、林木更新、沙漠改造 等方面都有很大现实意义和经济效益。尤 其对于针叶树难以无性繁殖的树。
林木植物胞胚胎及人工种子
森环森保所 韩素英 2012.10
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1
体细胞胚及人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径 第二节 人工种子
第一节 体细胞胚的概念及其发生途径
体细胞胚胎发生的意义 体细胞胚胎发生的概念 体细胞胚胎发生的方式 体细胞胚胎的起源 体细胞向胚性转变的制机 体细胞胚胎发育成植株的能力 影响体细胞胚胎发生的因素 举例：落叶松体细胞胚胎发生
澳大利亚林业部门已集中力量研究实施日益发展的商业化微繁技术；
泰国柚木改良中心，每年能培育出200万株生物苗;加拿大锡尔巴杰公 司研究使用不定胚生产云杉生物苗;
日本正在研究不定胚生产人工种子;
新西兰的辐射松纯林大都是利用生物苗营造的,现在塔斯曼林业公司每 年可产250-300万株生物苗,这是世界林业大有希望的领域。
植物体细胞胚胎发生和诱导器官发生相 比具有明显的特点：
1、具有两极性 2、存在生理隔离 3、重演受精卵形态发生的特性
二 、体细胞胚胎发生的方式
**植物组织培养过程中植物体细胞胚胎途径可归纳 为两类：直接途径和间接途径。
**直接途径是直接从原外植体不经愈伤组织阶段发 育而成
**间接方式是体胚从愈伤组织或悬浮细胞、有时也 从已形成的体胚的一组细胞中发育而成，如香雪兰 （Freesia refracta）花序外植体经直接体细胞胚胎发生 途径形成再生植株。
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1 直接途径
直接发生体胚的来源细胞可以是外植体表皮、亚表皮、 幼胚、悬浮培养的细胞和原生质体。 一般认为直接方式发生体胚是由原先就存在于外植体中的胚 性细胞――预胚胎决定细胞（PEDCs）培养后直接进入胚胎发 生而形成体胚，如柑桔属的珠心组织（在体内或离体情况） 通过预胚胎决定细胞直接进行体胚发生的最好例子.
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无论用常规方法，还是生 物技术，都应该向产业化方向 发展，对针叶树种来说，常规 方法很慢，体细胞胚胎发生则 可在短期内迅速扩大数量
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体细胞胚发生存在的问题
早萌问题 同步化的问题 体细胞胚不生根 下胚轴不伸长 子叶发育不正常
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一、体细胞胚的概念
体细胞胚（somatic embryo）又 称胚状体，是指离体培养条件下没 有经过受精过程而形成的胚胎类似 物。
3 由细
4 体细
胞集合
胞胚萌
体形成
发并形
体细胞
成小植
胚
株
MS培养 基附加
2.0mg/ L 2,4-D
MS培 养基附 加
1.0mg /L ABA
图 甘薯品种栗子香胚性愈伤精组选织ppt诱导体细胞胚和再生小植株17
胚性愈伤组织
非胚性愈伤组织
颜色 表面 质地 胚性细胞的多少 细胞形态 细胞质 内含物 细胞核及核仁
体细胞胚的发生
单细胞悬浮培养 原生质体培养 组织器官培养
花粉培养 合子胚无融合生殖胚体Fra bibliotek细 胞 胚
非 非合 合子
子细
花
胚胞
粉
胚
**大量研究表明，大多数植物组织培养，单细胞悬浮 培养、原生质体培养和花粉培养中都观察到体细胞胚
胎发生或花粉胚胎发生（pollen embryogenesis） **前者为二倍体的体细胞产生的胚状结构 **后者是由小孢子或其分裂产物等单倍体细胞产生的 体细胞胚，通常称花粉胚（pollen embryos），可发育成 单倍体植株。
2 间接途径
间接体细胞胚胎发生中，外植体已分化的细胞先脱分化，
并对其发育命运重决定而诱导出胚性细胞――诱导胚胎决定
细胞（IEDCs），进而形成体细胞胚。
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1 茎尖培 养诱导形 成胚性愈 伤组织
MS培养 基附加 2.0mg/L 2,4-D
2 胚性 愈伤组 织悬浮 培养增 殖
MS培养 基附加 2.0mg/ L 2,4-D
体细胞胚胎发生的意义
“How does a Single Somatic Cell Become A Whole Plant” (如何使一个单细胞发育成一 棵完整植株，是世界科学必须解决的问题)
是2005年SCIENCE杂志上提出的世界科学界 25大问题之一(One of 25 “What don’t we know” in SCIENCE Vol 309,1 July 2005)
体细胞胚或花粉胚都是指在植物组织培养中起源于一 个非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育过程形成的 胚状结构，包括以下几点含义： 1、体细胞胚是组织培养的产物，区别于无融合生 殖的胚，只限于在组织培养范围使用； 2、体细胞胚起源于非合子细胞，区别于合子胚；
3、体细胞胚的形成经历胚胎发育过程，区别于组
织培养的器官发生中芽与根的分化。
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美国的Weyerhaeuser公司用1升的三角瓶液体培养黄杉、火炬松、挪威 云杉的ESM （embryo-genic suspensor mass）培养物，用这套系统生产 了1千多棵黄杉再生植株和4千多棵挪威云杉的再生植株；
美国WESTVACO公司的火炬松、新西兰的辐射松、加拿大CELL FOR FORESTRY公司的云杉、冷杉、花旗松等都致力于通过体细胞胚胎发 生途径进入规模化生产；
淡黄 光滑 坚硬但易碎 大量 小，圆球形 浓厚，染色深
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自1985年，第一例针叶树体细胞胚发生以来， 国内外通过体胚发生获得完整植株有一些报道和专 利，取得很大进展；Hakman首次报道挪威云杉未 成熟胚形成体细胞胚并再生植株以来，国内外已从 30多种不同针叶树培养产生了体细胞胚（Tautorus, 1991），，迄今为止，已经有加勒比松(Jain S.M., 1989)、糖松(Gupta P.K. ， Durzan D.J., 1986)、火 炬松、（Becwar M.R.,1989） 落叶松