6植物胚胎培养及离体授粉
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植物胚胎培养与离体受精
第九章 植物胚胎培养与离体受精
一 、什么是植物胚胎培养
? 胚胎培养（embryo culture ）是植物组 织培养的一个主要领域。植物胚胎培养 是指对植物的胚（种胚）及胚器官（如 子房、胚珠）进行人工离体无菌培养， 使其发育成幼苗的技术。
? 从离体胚到完整的植株，其发育途径有3 条：1、正常胚胎发育途径 2、脱分化 形成愈伤组织 3、早熟萌发产生畸形苗
? 例2：伊华林等以柑橘异源四倍体杂种为 父本与单胚的二倍体柑橘类型杂交，通 过幼胚获得了三倍体植株。
– 2、获得单倍体和多倍体植株
– 例1：孙敬三等利用小麦 X玉米获得了小麦 单倍体。
? 例2：伊华林等以柑橘异源四倍体杂种为 父本与单胚的二倍体柑橘类型杂交，通 过幼胚获得了三倍体植株。
? 3、打破种子休眠，促进胚萌发
? 例：Arrillaga 等（1992）证明用各种方 法处理未经层积处理的花白蜡完整种子， 都不能明显提高种子的发芽率，但将种 子浸泡24h后，取出胚进行离体的胚培养， 胚萌发率高达90%以上。因此他们认为 离体胚培养可以解除种子休眠。
? 5、克服种子生活力低下和自然不育性， 提高种子发芽率
? 例：Musa balbisiana 是商品香蕉的1个 野生亲缘物种，其种子在自然条件下不 能萌发，然而通过离体胚的培养很容易 产生幼苗
? 2.配子之间是否有识别过程以至特异 ? 结合？
? 3.配子融合的动力学机制？
? 4.植物如何避免多精入卵问题？
? 5.受精对卵细胞的激活作用始自何时？ ? 通过何种机制？何种信号？
试管受精（test-tube fertilization）
将胚珠或子房在离体培养的条件下进行授粉和 受精的方法。（ 60年代）
IVF的研究意义
一 、什么是植物胚胎培养
? 胚胎培养（embryo culture ）是植物组 织培养的一个主要领域。植物胚胎培养 是指对植物的胚（种胚）及胚器官（如 子房、胚珠）进行人工离体无菌培养， 使其发育成幼苗的技术。
? 从离体胚到完整的植株，其发育途径有3 条：1、正常胚胎发育途径 2、脱分化 形成愈伤组织 3、早熟萌发产生畸形苗
? 例2：伊华林等以柑橘异源四倍体杂种为 父本与单胚的二倍体柑橘类型杂交，通 过幼胚获得了三倍体植株。
– 2、获得单倍体和多倍体植株
– 例1：孙敬三等利用小麦 X玉米获得了小麦 单倍体。
? 例2：伊华林等以柑橘异源四倍体杂种为 父本与单胚的二倍体柑橘类型杂交，通 过幼胚获得了三倍体植株。
? 3、打破种子休眠，促进胚萌发
? 例：Arrillaga 等（1992）证明用各种方 法处理未经层积处理的花白蜡完整种子， 都不能明显提高种子的发芽率，但将种 子浸泡24h后，取出胚进行离体的胚培养， 胚萌发率高达90%以上。因此他们认为 离体胚培养可以解除种子休眠。
? 5、克服种子生活力低下和自然不育性， 提高种子发芽率
? 例：Musa balbisiana 是商品香蕉的1个 野生亲缘物种，其种子在自然条件下不 能萌发，然而通过离体胚的培养很容易 产生幼苗
? 2.配子之间是否有识别过程以至特异 ? 结合？
? 3.配子融合的动力学机制？
? 4.植物如何避免多精入卵问题？
? 5.受精对卵细胞的激活作用始自何时？ ? 通过何种机制？何种信号？
试管受精（test-tube fertilization）
将胚珠或子房在离体培养的条件下进行授粉和 受精的方法。（ 60年代）
IVF的研究意义
第六章 胚胎培养和离体受粉
三、胚珠和子房培养
1、作用 促进原胚继续生长，使幼胚发育 成熟；
成功：四季桔、柑、凤仙花、洋葱
未授粉胚珠和子房，诱导孤雌 生殖，产生雌性单倍体
成功的植物：西葫芦、莴苣、百合等
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。
第六章
胚胎培养和离体授粉
•胚培养 •胚乳培养 •胚珠和子房培养 •离体授粉
一、胚培养
1、意义（5）
促使发育不良或中途败育的胚发育成熟 打破休眠期促进胚萌发 克服多胚品种珠心胚的干扰 快速繁殖良种砧木 诱导胚性愈伤组织
2、离体胚培养的发育途径
按正常胚胎发育途径形成植株
脱分化形成愈伤组织 胚“早熟萌发”
Short day plants:Plumbago indica
思考题
• 胚和胚乳培养的意义及方法 • 胚和胚培养注意事项
全书 内容
柑桔、苹果、枇杷、枣、梨、桃、猕猴桃、马铃薯
2、胚乳培养
胚乳 愈伤组织 形态发生
胚状体发育成苗
柑桔和枣
不定芽苗
苹果和枇杷
• For culture of mature endosperm, fruits are surface sterilized and endosperm plus embryo are dissected out under aseptic conditions. • For culture of immature endosperm, entire seeds are sterilized and the endosperm tissue is carefully excised under aseptic conditions using a stereoscopic microscope. It is desirable to dissecting out endosperm explants free of embryo tissue. Failure in this regard could lead to contamination of the endosperm callus with the tissue of embryo origin (diploid tissue).
第六章 植物的胚胎培养和离体授粉
28
三、离体授粉
30
31
• 在无菌条件下，培养离体的未受精雌蕊或 胚珠和花粉，使花粉萌发产生的花粉管进 入胚珠，完成受精过程而获得有生活力种 子的技术。
32
（一）离体授粉的基本技术过程
• 1、亲本的选择：
– 父本（收集花粉）：
• 套袋（时期） 表面消毒（时期） 花粉收集（时期）
– 母本（选取雌蕊或胚珠）：
• 克服植物远源杂交不亲和性 • 克服自交不亲和性
• 诱导孤雌生殖
35
四、 植物胚乳培养
胚乳培养（Endosperm culture）： 是指将胚乳组织从母体上分离出
来，通过离体培养，使其发育成完整
植株的技术。
37
（二）概述 胚乳培养的最早研究始于1933年，Lampe和 Mills首例进行了玉米胚乳培养。胚乳培养的 研究主要集中在以下一些问题的探讨： 胚乳细胞的全能性。在离体培养条件下， 胚乳细胞是否与其它体细胞和花粉一样，具 有全能性而再生植株。
（二） 子房培养
• 1、子房培养包括授粉前和授粉后的子房培养。
• 2、未授粉子房培养应注意的问题：
1、材料的选择：开花前1~5天的花蕾，发育时期（ 接近成熟胚囊易于成功）；可部分保留花被。 2、培养基：基本培养基（MS、N6、B5等）、植物 激素（配合使用）、蔗糖浓度（3-10%） 3、培养方式：直插优于平放。
大多数被子植物的胚乳是三倍体，能否通过 胚乳培养获得三倍体植株而得到无籽结实； 通过胚乳培养技术，探索改良农、林及园 艺植物三倍体育种技术的可能性。 38
39
研究离体培养条件下胚和胚乳的关系。
到目前为止，已有40多种植物的胚乳进 行了培养。其中苹果、柚、橙、檀香、枸杞 、猕猴桃、玉米、大麦、小黑麦、水稻、马 铃薯、梨、核桃等的胚乳培养得到了再生植 株。其它有的分化除芽、根、叶等或得到愈 伤组织。
三、离体授粉
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• 在无菌条件下，培养离体的未受精雌蕊或 胚珠和花粉，使花粉萌发产生的花粉管进 入胚珠，完成受精过程而获得有生活力种 子的技术。
32
（一）离体授粉的基本技术过程
• 1、亲本的选择：
– 父本（收集花粉）：
• 套袋（时期） 表面消毒（时期） 花粉收集（时期）
– 母本（选取雌蕊或胚珠）：
• 克服植物远源杂交不亲和性 • 克服自交不亲和性
• 诱导孤雌生殖
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四、 植物胚乳培养
胚乳培养（Endosperm culture）： 是指将胚乳组织从母体上分离出
来，通过离体培养，使其发育成完整
植株的技术。
37
（二）概述 胚乳培养的最早研究始于1933年，Lampe和 Mills首例进行了玉米胚乳培养。胚乳培养的 研究主要集中在以下一些问题的探讨： 胚乳细胞的全能性。在离体培养条件下， 胚乳细胞是否与其它体细胞和花粉一样，具 有全能性而再生植株。
（二） 子房培养
• 1、子房培养包括授粉前和授粉后的子房培养。
• 2、未授粉子房培养应注意的问题：
1、材料的选择：开花前1~5天的花蕾，发育时期（ 接近成熟胚囊易于成功）；可部分保留花被。 2、培养基：基本培养基（MS、N6、B5等）、植物 激素（配合使用）、蔗糖浓度（3-10%） 3、培养方式：直插优于平放。
大多数被子植物的胚乳是三倍体，能否通过 胚乳培养获得三倍体植株而得到无籽结实； 通过胚乳培养技术，探索改良农、林及园 艺植物三倍体育种技术的可能性。 38
39
研究离体培养条件下胚和胚乳的关系。
到目前为止，已有40多种植物的胚乳进 行了培养。其中苹果、柚、橙、檀香、枸杞 、猕猴桃、玉米、大麦、小黑麦、水稻、马 铃薯、梨、核桃等的胚乳培养得到了再生植 株。其它有的分化除芽、根、叶等或得到愈 伤组织。
胚培养和离体授粉
三、培养方法 1. 成熟胚培养 （1）外植体 果实或种子，进行表面消毒，然后剥离胚 A. 胚珠的培养 将果实洗净，在超净工作台上，进行消毒,先 用70%酒精消毒,用无菌水冲洗3次,再用0.1%升汞消 毒,无菌水冲洗3次,从果实中取出胚珠,放入三角瓶 中培养.
B. 胚珠横切培养 胚珠横切处理后，胚成苗速度也较快．接种６ －７天后胚芽从切口处萌发出两半白色子叶，并迅 速长大转绿，而后由珠孔端长出根．茎,叶,根同时生 长，幼苗健壮． 而接种裸胚４－５天后虽能萌发，但后期生长 缓慢，幼苗生长细弱．
取材
消毒及剥离胚胚发育阶段 Nhomakorabea 成苗炼 苗
移 栽
2. 原胚培养 原胚指未成熟的胚，一般胚龄越大，成功率越 高。 （1）基本培养基 降低硝酸盐浓度，提高K+、Ca2+浓度，可促进 胚生长 蔗糖作为碳源，调节渗透压，胚龄越小，要求 的渗透压（糖浓度）越高，可控制幼胚早熟萌发。 一般为8%~12%，随胚龄增长而降低。 （2） 生长调节剂及附加物 ABA与NH4+可以抑制早熟萌发，椰乳、胚乳提 取物、番茄汁可促进幼胚生长。
（二）胚培养的意义 1. 胚挽救：远缘杂交合子胚发育不良， 中途败育，胚培养可获得杂种植株。 2. 打破种子休眠：提高萌发成苗，缩短 育种周期，加速良种繁育。 3. 诱导次生胚状体及胚性愈伤组织。 4. 种子生活力快速测定：木本植物种子 后熟期长。
（三）离体胚的发育方式 1. 合子胚发育途径： 球形胚---心形胚---鱼雷胚---子叶胚 2. 脱分化形成愈伤组织，可分化出胚状体或不定 芽。 3. 早熟萌发，形成生活力很差的畸形苗 早熟萌发(early mature sprouting): 幼胚接种后， 离体胚不继续胚性生长，而是在培养基上迅速萌 发成幼苗， 通常称之为早熟萌发。
植物胚胎培养121111111111111111
③培养条件的控制
剥离出来的幼胚要立即接种到培养基上进行培养。 在培养之前必须对所培养的对象在自然发育条件 下的特性充分了解，比如胚的休眠问题、是否需 要春化作用、胚萌发的温度等。
2、幼胚的分离及培养 ①幼胚的剥离 ②幼胚的培养 胚胎发育过程分为两个时期： 1）异养期（heterotrophy period），即在胚发育早期， 幼胚由胚乳及周围的组织提供养分。 2）自养期(autotrophy period) ，胚在代谢上已经能在 基本的无机盐和蔗糖的合成培养基上生长，在营养上已相 当独立。
子房由子房壁和胚珠组成
授粉子房的培养 类型 未授粉子房的培养
子房 的 结 构
子房
子房胚珠 受精极核 胚乳 受精卵
胚
未授精子房
授精子房
性细胞（卵细胞、助细胞、极核、反足细 胞）----胚状体或愈伤组织----单倍体植株；
体细胞（珠被、子房壁）---胚状体或愈伤 组织----二倍体植株；
胚培养
胚培养：采用人工的方法将胚从种子、子房或胚珠 中分离出来，再放在无菌的条件下，让其进一步 生长发育，以至形成幼苗的过程。
一、培养类型
1、幼胚培养 2、成熟胚培养
胚的类型
合子胚：由受精卵形成的胚
体细胞胚： 在离体或活体条件下由除合子
之外的孢子体细胞形成的胚
非合子胚
孤雌胚：
由未受精卵形成的胚
孤雄胚： 由小孢子或花粉粒形成的胚 不定胚：由植物组织或器官直接产生的体细胞胚。
对培养条件要求宽松。
2、成熟胚培养过程---以玉米成熟胚培养为例
1）玉米种子消毒 2）在黑暗条件下，将种子放在含无菌湿润滤纸的培 养皿中培育6h。 3）将吸涨的种子在无菌培养皿内将胚分离出来 4）无菌水冲洗3次 5）在MS培养基中暗培养。 6）观察：2d出现胚根，3-4 d出现胚芽，10d长成幼 苗。 玉米成熟胚的培养
植物胚胎培养
幼胚培养时，其发育过程有以下几种 发育方式： a、胚性发育，此种方式不能萌发成苗 b、早熟萌发，长成的苗十分瘦弱 c、产生愈伤组织，再由愈伤组织分化形 成胚或不定芽
幼胚离体培养的生长发育方式
(1)、胚性发育(embryonal development) 幼胚接种
到培养基上以后，仍然按照在活体内的发育方式发
大麦：授粉后10 ~ 20 d
玉米和小麦：授粉后8 ~ 12 d
一般情况下：接近成熟或完全成熟的胚乳callus诱导率很低， 甚至无callus 木本植物，如：桑寄生科、檀香科植物，其成熟胚乳和诱 导产生callus
B、培养基和激素的影响 培养基：MS、B5、MT、White、LS等 水解酪蛋白、酵母提取物也很必要
成熟胚
700（最 大极限）
四、胚乳培养
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。
不同胚乳发育类型及发育时期直接影响外植 体取材时期以及胚乳细胞产生愈伤组织频率。
胚乳培养的后代，常发生细胞染色体数目变 化，形成多倍体、非整倍体等。
培养方法： A、将受精后成熟或未成熟种子或果实， 用70%—75%酒精表面消毒消毒几分钟 B、用0.1%升汞溶液或饱和漂白粉溶液消 毒10min，无菌水反复冲洗 C、无菌操作台上，直接或在解剖镜下剥 取胚接种在培养基上
荠菜不同发育时期胚培养的营养需要
胚龄 早球形胚 后球形胚 心形胚 鱼雷胚 胚长度 （μ m） 20~60 61~80 81~450 451~700 营养需要（培养基营养） 小于40μ m长的胚所需营养尚不清楚 大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖2%、 IAA0.1mg/L+KT0.01mg/L 大量元素、微量元素、VB1、VB6、烟酸、糖2% Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl 42mg/L、 MgSO463mg/L、KH2PO442mg/L、VB1、VB6、烟酸、 糖2% Ca（NO3）2480mg/L、KNO363mg/L、KCl 42mg/L、 MgSO463mg/L、糖2%
植物胚胎培养
胚珠和受精作用时间
★去雄后将花蕾套袋隔离 ★采集花粉粒 ★消毒 ★无菌条件分裂花粉 ★授粉
B、外植体选择
★开花前套袋、去雄 ★开花后1 ~ 2d，采集花蕾，放入无菌室培养准备 ★切去柱头，防止不授粉 ★胚珠剥离时间（开花后1 ~ 2d效果好）
C、适合的培养基
离体受精的主要过程
⊙花粉的萌发和花粉管的生长，受精
二、胚胎培养的应用
1、克服远缘杂交的不育性，获稀有杂种植物 2、打破种子休眠，提早结实，缩短育种年限 3、使生活力低下或无生活力的种子萌发 4、使柑橘类植物合子胚正常发育 5、测定种子生活力 6、获三倍体或单倍体植株 7、快速繁殖特殊植物 8、用于理论研究
三、胚的培养
指在无菌条件下将胚从胚珠或种子中分离 出来，置于培养基上进行离体培养的方法。
1离体受精方法49胚珠花粉试管内授粉10d后胚珠培养502技术关键a花粉的采集和灭菌确定开花花药分裂授粉花粉管进入胚珠和受精作用时间去雄后将花蕾套袋隔离采集花粉粒消毒无菌条件分裂花粉授粉51b外植体选择开花前套袋去雄开花后12d采集花蕾放入无菌室培养准备切去柱头防止不授粉胚珠剥离时间开花后152c适合的培养基离体受精的主要过程花粉的萌发和花粉管的生长受精受精胚珠发育为成熟的种子存在生活力的胚培养基应促进受精后的胚珠正常发育53离体受精胚珠培养的改良nitsch1951培养基配方成分成分数量数量mglmgl成分成分数量数量mglmgl成分成分数量数量mglmglcacano224h4h22oo500500znsoznso447h7h22oo0505vvb1b1025025knokno33125125mnsomnso444h4h22oo3030vvb6b6025025khkh22popo44125125hh33bobo330505烟酸烟酸125125mgsomgso447h7hoo125125fecfec66oo55hh5h5h22oo100100蔗糖蔗糖5000050000cusocuso5h5hoo00250025glygly7575琼脂琼脂000nanamoomoo4400250025泛酸钙泛酸钙025025蔗糖浓度是45水解酪蛋白为500mgl利于花粉萌发和种子发育543离体受精障碍花粉在柱头上不萌发花粉管不能进入胚珠花粉在花柱中破裂受精后胚和胚乳之间的不亲和性受精后胚乳发育不良杂种胚不能发育成熟5544离体受精的细胞学研究现状离体受精的细胞学研究现状11配子识别配子识别判别糖蛋白的作用判别糖蛋白的作用利用分离的雌利用分离的雌雄配子对其细胞膜特征雄配子对其细胞膜特征如表面膜蛋白如表面膜蛋白特别是糖蛋白的分布等直接进行分析特别是糖蛋白的分布等直接进行分析这可以帮助判断这可以帮助判断糖蛋白在被子植物中是否和在动物及低等植物中一样是糖蛋白在被子植物中是否和在动物及低等植物中一样是配子识别必不可少的
植物胚胎培养与离体授粉
ZT 3.0mg/L+2,4-D 1mg/L，愈伤组织再生3倍体植株；
二、影响胚乳培养的因素
1.培养基与培养条件
（1）培养基
在胚乳培养中，常用的基本培养基有White、LS、MS、MT等，
其中以MS使用最多。 生长调节剂：2,4-D、玉米素等；
天然提取物：20%番茄汁、葡萄汁、玉米汁、椰乳、水解酪蛋白、 酵母提取物 促进胚乳培养；
往往有重要的利用价值。
2）胚乳再生植株的倍性
胚乳愈伤组织及再生植株的染色体数常常发生变化。
如苹果（2n=34）胚乳植株根尖细胞染色体数的分布范围是
29-56条，多数是37-56条，3倍体细胞只占2%-3%。
同一植株是不同倍性细胞的嵌合体。
染色体倍性混乱在胚乳培养中是相当普遍的。
但有些植株胚乳培养，如核桃、檀香、橙和柚等，
受精前的障碍 如花粉在柱头上不能萌发； 花粉管生长受抑制而不能进入胚珠， 其原因是花柱太长或花粉管生长缓慢。
受精后的障碍
胚和胚乳之间的不亲和,
或胚乳发育不良，杂种发育不成熟。
离体授粉
将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养， 并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术， 所以又称离体受精（fertilization in vitro）。
提高发芽率、缩短育种周期或加速良种繁育。
3. 克服多胚品种珠心胚的干扰
仙人掌、柑橘等，除正常有性胚外，还配以从珠心组织发生多个不定胚。
这些不定胚常常侵入胚囊，使合子胚发育受阻，影响了育种效率。
4. 快速繁殖良种砧木
可以产生大量的次生胚，加速良种砧木的繁殖；
而且胚胎发生技术是人工种子的重要基础。
5. 诱导胚性愈伤组织
二、影响胚乳培养的因素
1.培养基与培养条件
（1）培养基
在胚乳培养中，常用的基本培养基有White、LS、MS、MT等，
其中以MS使用最多。 生长调节剂：2,4-D、玉米素等；
天然提取物：20%番茄汁、葡萄汁、玉米汁、椰乳、水解酪蛋白、 酵母提取物 促进胚乳培养；
往往有重要的利用价值。
2）胚乳再生植株的倍性
胚乳愈伤组织及再生植株的染色体数常常发生变化。
如苹果（2n=34）胚乳植株根尖细胞染色体数的分布范围是
29-56条，多数是37-56条，3倍体细胞只占2%-3%。
同一植株是不同倍性细胞的嵌合体。
染色体倍性混乱在胚乳培养中是相当普遍的。
但有些植株胚乳培养，如核桃、檀香、橙和柚等，
受精前的障碍 如花粉在柱头上不能萌发； 花粉管生长受抑制而不能进入胚珠， 其原因是花柱太长或花粉管生长缓慢。
受精后的障碍
胚和胚乳之间的不亲和,
或胚乳发育不良，杂种发育不成熟。
离体授粉
将未授粉的胚珠或子房从母体上分离下来，进行无菌培养， 并以一定的方式授以无菌花粉，使之在试管内实现受精的技术， 所以又称离体受精（fertilization in vitro）。
提高发芽率、缩短育种周期或加速良种繁育。
3. 克服多胚品种珠心胚的干扰
仙人掌、柑橘等，除正常有性胚外，还配以从珠心组织发生多个不定胚。
这些不定胚常常侵入胚囊，使合子胚发育受阻，影响了育种效率。
4. 快速繁殖良种砧木
可以产生大量的次生胚，加速良种砧木的繁殖；
而且胚胎发生技术是人工种子的重要基础。
5. 诱导胚性愈伤组织
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于单倍体育种。
（二）未授粉子房培养应注意的问题：
1、材料的选择： 发育时期（接近成熟胚囊易 于成功）
2、培养基： 基本培养基（ MS、N6、B5等）、 植物激素（配合使用）、蔗糖浓度（ 3-10%）
3、培养方式： 直插优于平放。单倍体胚有多 种，可以是卵细胞、助细胞或反足细胞等。
第四节 植物离体授粉
2、幼胚培养
?对发育早期的胚进行培养。培养技术 和条件要求较高。
?以两种方式生长：继续进行胚性生长； 早熟萌发。
二、胚培养的应用
1、克服远缘杂交不亲和性
如利用“胚胎拯救（ Embryo rescue）”技
术获得远缘杂种。 2、打破种子休眠，缩短育种周期 3、提高种子萌发率
特别是对于一些长期营养繁殖的植物种子。
银杏幼胚培养中添加银杏胚乳有促进作用 （1934）；曼佗罗幼胚培养中发现添加椰子乳能 很好的促进幼胚的发育(200-500um的幼胚) （1941）。
此外，大麦胚乳、麦芽提取物、酵母提取物、 水解酪蛋白等都能促进幼胚的发育。
（二）环境条件
1、温度：
多数为25-30℃，因植物种类有所差别。 2、光照： 一般认为黑暗或弱光条件较为合适。
三、幼胚培养方法
1、材料的选择与灭菌 确定授粉后天数与胚胎发育的相应关系，
对于远缘杂种胚，要在其夭折前培养。 2、幼胚的分离及培养
分离：先取出胚珠，剥离珠被，取出完整 的幼胚，后培养。
培养：胚离体培养发育时期分为异养期和 自养期。在心形期转入自养生长。对于难培养 的幼胚，可利用胚乳看护培养。
植物胚胎发生过程： 原胚－球形胚－心型胚－鱼雷胚－子叶胚
二、子房培养:
包括授粉子房和未授粉子房培养 。 1949年和1951年最早在黄瓜、番茄、菜 豆、草莓、烟草等植物上获得成功。 授粉子房培养形成成熟果实和种子； 未授粉子房培养形成小的无籽果实。
（一）子房培养的意义:
? 获得杂种植株； ? 未授精子房培养为试管受精提供技术基础； ? 未受精子房培养能获得获得单倍体植株，用
有利于胚的发育。 灭菌：先对子房或外表组织消毒灭菌后，后
取出胚珠培养。
2、培养基的影响 ：
植物激素： 细胞分裂素对授粉胚珠发育常 有促进作用。
有机物： 添加有机附加物可以促进授粉胚 珠的发育。
蔗糖浓度： 3-12%，通常5%，高浓度利 于孤雌生殖。
3、胎座和子房对胚珠培养的影响 ：带有胎座 或子房组织的胚珠相对较易培养。 4、胚发育时期的影响 ：一般来说，合子或早 期原胚期的胚珠较难剖取和培养，对培养基的 成分要求也较严格。
一、概念:
指将未授粉的胚珠或子房从母体上 分离下来，进行无菌培养，并以一定的 方式授以无菌花粉，使之在试管内实现 受精的技术。
二、离体授粉类型:
1、离体柱头授粉 2、离体子房授粉ห้องสมุดไป่ตู้3、离体胚珠授粉
三、离体授粉的意义:
可以克服远缘杂交中的不亲和性， 特别是离体子房授粉和离体胚珠授粉， 能消除柱头和花柱所造成的受精前障碍。
（三）胚柄
在幼胚培养中，带有胚柄结构有利于幼 胚的生长。但一般较难与胚一起分离出来。
第二节 植物胚乳培养
胚乳培养（Endosperm culture）： 是指将胚乳组织从母体上分离出
来，通过离体培养，使其发育成完整 植株的技术。
胚乳在被子植物中是双 受精的产物，由极核和 雄配子结合成的三倍体 组织。
而裸子植物胚乳在受精 前形成，为单倍体。
仅40多种植物进行胚乳 培养研究， 20种获得再 生植株，如猕猴桃等。 多存在混倍现象。
胚乳培养的应用：
? 获得三倍体植株，用于育种利用。三倍体植 株具有营养体大，无籽等特点。如无籽西瓜。
? 胚乳培养也会产生较多的混倍体，影响育种 利用。但可用于染色体工程研究。
第一节 植物胚培养
一、胚培养的类型：
分为成熟胚培养和幼胚培养两种。 1、成熟胚培养
成熟胚为子叶期以后的胚，其在简单的培养 基上即可萌发生长。对营养条件要求不严格。 主要用来繁殖不易萌发植物，或研究胚和胚乳及 子叶的关系等。
台湾红豆杉成熟胚培养
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
第三节 植物胚珠和子房培养
一、胚珠培养:
概念：在人工控制的条件下，对胚珠进行离体 培养使其生长发育形成幼苗的技术。
1942首次在兰花中尝试成功，缩短了从授 粉到种子成熟的时间。 1980年成功培养了未 授粉的非洲菊、烟草的胚珠，获得了单倍体植 株。
由于幼胚分离难度大，而胚珠分离则相 对容易，在幼胚培养时常采用胚珠培养。
球 形 胚 前
球 形 胚
期
心
型 胚 前
鱼 雷 胚
期
黄瓜远缘杂种幼胎培养
四、影响胚培养的因素
（一）培养基
1、无机盐： 成熟胚培养基相对简单，如White。幼胚 培养有MS、B5等，可使K+、Ca2+水平稍 高。
2、碳水化合物： ? 糖的作用：
调节渗透压；碳源；防止幼胚早萌。 ? 渗透压的保持对于幼胚培养相当重要。最
第六章 植物胚胎培养及离体授粉
2019-4-17
植物胚胎培养（Embryo Culture ）概念:
指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳 进行离体培养，使其发育成完整植物的 技术。包括胚培养（成熟胚培养、幼胚 培养）、胚珠培养、子房培养、胚乳培 养、试管受精等类型。 1904年Hanning 最早成功培养萝卜和辣根的胚。
适蔗糖浓度随着胚的发育时期而降低。
胚发育早期要求较高的的渗透压，而随着胚的 发育逐渐降低。
3、植物激素的作用： ? 成熟胚一般不需要外源激素即可萌发。但激
素能促进休眠胚的萌发。 ?幼胚需要外源激素，应保持外源激素与内源激
素的平衡。过低则不能促进生长，过高则易导 致幼胚脱分化形成愈伤。
4、天然提取物及某些蛋白制品；
分为两种类型：受精胚珠培养 未受精胚珠培养
植物花的结构图示
植物胚珠结构图示
（一）胚珠培养的意义:
? 防止杂种胚早期败育，获得杂种植株； ? 受精前胚珠培养，可作为试管受精的基础； ? 未受精胚珠培养，能培养获得单倍体植株，
用于单倍体育种。
（二）胚珠培养方法:
1、材料的选择和灭菌 ： 未授粉胚珠 ：开花前1-6天， 授粉胚珠 ：授粉后1-120天不等，较晚时期
（二）未授粉子房培养应注意的问题：
1、材料的选择： 发育时期（接近成熟胚囊易 于成功）
2、培养基： 基本培养基（ MS、N6、B5等）、 植物激素（配合使用）、蔗糖浓度（ 3-10%）
3、培养方式： 直插优于平放。单倍体胚有多 种，可以是卵细胞、助细胞或反足细胞等。
第四节 植物离体授粉
2、幼胚培养
?对发育早期的胚进行培养。培养技术 和条件要求较高。
?以两种方式生长：继续进行胚性生长； 早熟萌发。
二、胚培养的应用
1、克服远缘杂交不亲和性
如利用“胚胎拯救（ Embryo rescue）”技
术获得远缘杂种。 2、打破种子休眠，缩短育种周期 3、提高种子萌发率
特别是对于一些长期营养繁殖的植物种子。
银杏幼胚培养中添加银杏胚乳有促进作用 （1934）；曼佗罗幼胚培养中发现添加椰子乳能 很好的促进幼胚的发育(200-500um的幼胚) （1941）。
此外，大麦胚乳、麦芽提取物、酵母提取物、 水解酪蛋白等都能促进幼胚的发育。
（二）环境条件
1、温度：
多数为25-30℃，因植物种类有所差别。 2、光照： 一般认为黑暗或弱光条件较为合适。
三、幼胚培养方法
1、材料的选择与灭菌 确定授粉后天数与胚胎发育的相应关系，
对于远缘杂种胚，要在其夭折前培养。 2、幼胚的分离及培养
分离：先取出胚珠，剥离珠被，取出完整 的幼胚，后培养。
培养：胚离体培养发育时期分为异养期和 自养期。在心形期转入自养生长。对于难培养 的幼胚，可利用胚乳看护培养。
植物胚胎发生过程： 原胚－球形胚－心型胚－鱼雷胚－子叶胚
二、子房培养:
包括授粉子房和未授粉子房培养 。 1949年和1951年最早在黄瓜、番茄、菜 豆、草莓、烟草等植物上获得成功。 授粉子房培养形成成熟果实和种子； 未授粉子房培养形成小的无籽果实。
（一）子房培养的意义:
? 获得杂种植株； ? 未授精子房培养为试管受精提供技术基础； ? 未受精子房培养能获得获得单倍体植株，用
有利于胚的发育。 灭菌：先对子房或外表组织消毒灭菌后，后
取出胚珠培养。
2、培养基的影响 ：
植物激素： 细胞分裂素对授粉胚珠发育常 有促进作用。
有机物： 添加有机附加物可以促进授粉胚 珠的发育。
蔗糖浓度： 3-12%，通常5%，高浓度利 于孤雌生殖。
3、胎座和子房对胚珠培养的影响 ：带有胎座 或子房组织的胚珠相对较易培养。 4、胚发育时期的影响 ：一般来说，合子或早 期原胚期的胚珠较难剖取和培养，对培养基的 成分要求也较严格。
一、概念:
指将未授粉的胚珠或子房从母体上 分离下来，进行无菌培养，并以一定的 方式授以无菌花粉，使之在试管内实现 受精的技术。
二、离体授粉类型:
1、离体柱头授粉 2、离体子房授粉ห้องสมุดไป่ตู้3、离体胚珠授粉
三、离体授粉的意义:
可以克服远缘杂交中的不亲和性， 特别是离体子房授粉和离体胚珠授粉， 能消除柱头和花柱所造成的受精前障碍。
（三）胚柄
在幼胚培养中，带有胚柄结构有利于幼 胚的生长。但一般较难与胚一起分离出来。
第二节 植物胚乳培养
胚乳培养（Endosperm culture）： 是指将胚乳组织从母体上分离出
来，通过离体培养，使其发育成完整 植株的技术。
胚乳在被子植物中是双 受精的产物，由极核和 雄配子结合成的三倍体 组织。
而裸子植物胚乳在受精 前形成，为单倍体。
仅40多种植物进行胚乳 培养研究， 20种获得再 生植株，如猕猴桃等。 多存在混倍现象。
胚乳培养的应用：
? 获得三倍体植株，用于育种利用。三倍体植 株具有营养体大，无籽等特点。如无籽西瓜。
? 胚乳培养也会产生较多的混倍体，影响育种 利用。但可用于染色体工程研究。
第一节 植物胚培养
一、胚培养的类型：
分为成熟胚培养和幼胚培养两种。 1、成熟胚培养
成熟胚为子叶期以后的胚，其在简单的培养 基上即可萌发生长。对营养条件要求不严格。 主要用来繁殖不易萌发植物，或研究胚和胚乳及 子叶的关系等。
台湾红豆杉成熟胚培养
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
第三节 植物胚珠和子房培养
一、胚珠培养:
概念：在人工控制的条件下，对胚珠进行离体 培养使其生长发育形成幼苗的技术。
1942首次在兰花中尝试成功，缩短了从授 粉到种子成熟的时间。 1980年成功培养了未 授粉的非洲菊、烟草的胚珠，获得了单倍体植 株。
由于幼胚分离难度大，而胚珠分离则相 对容易，在幼胚培养时常采用胚珠培养。
球 形 胚 前
球 形 胚
期
心
型 胚 前
鱼 雷 胚
期
黄瓜远缘杂种幼胎培养
四、影响胚培养的因素
（一）培养基
1、无机盐： 成熟胚培养基相对简单，如White。幼胚 培养有MS、B5等，可使K+、Ca2+水平稍 高。
2、碳水化合物： ? 糖的作用：
调节渗透压；碳源；防止幼胚早萌。 ? 渗透压的保持对于幼胚培养相当重要。最
第六章 植物胚胎培养及离体授粉
2019-4-17
植物胚胎培养（Embryo Culture ）概念:
指对植物的胚、子房、胚珠和胚乳 进行离体培养，使其发育成完整植物的 技术。包括胚培养（成熟胚培养、幼胚 培养）、胚珠培养、子房培养、胚乳培 养、试管受精等类型。 1904年Hanning 最早成功培养萝卜和辣根的胚。
适蔗糖浓度随着胚的发育时期而降低。
胚发育早期要求较高的的渗透压，而随着胚的 发育逐渐降低。
3、植物激素的作用： ? 成熟胚一般不需要外源激素即可萌发。但激
素能促进休眠胚的萌发。 ?幼胚需要外源激素，应保持外源激素与内源激
素的平衡。过低则不能促进生长，过高则易导 致幼胚脱分化形成愈伤。
4、天然提取物及某些蛋白制品；
分为两种类型：受精胚珠培养 未受精胚珠培养
植物花的结构图示
植物胚珠结构图示
（一）胚珠培养的意义:
? 防止杂种胚早期败育，获得杂种植株； ? 受精前胚珠培养，可作为试管受精的基础； ? 未受精胚珠培养，能培养获得单倍体植株，
用于单倍体育种。
（二）胚珠培养方法:
1、材料的选择和灭菌 ： 未授粉胚珠 ：开花前1-6天， 授粉胚珠 ：授粉后1-120天不等，较晚时期