第六章植物离体培养育种Tissuecultureandbreeding
第六章--育种
(4)优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得
更多的优良变异类型。
(5)缺点：诱变育种的方向难以掌握，诱变体难以集中多
个理想性状。 (6) 应 用 ：主要用于农作物育种和微生物育种。
3. 多倍体育种:
1.方法： 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B
A、杂交育种
B、诱变育种
C、单倍体育种
D、多倍体育种
A 2.下列关于育种的叙述正确的是 ( )
A．用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选
出符合人类需要的隐性优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定
比诱变前的具备更多优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的
新品种自交后代约有1/4为纯合体
依次是( A )
A．诱变育种、转基因技术、多倍体育种、花药离体培养 B．杂交育种、诱变育种、转基因技术、花药离体培养 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
5、 下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三
种品种,根据上述过程,回答下列问题:
⑤的过程中用化学药剂_秋__水__仙__素__处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合
称为_单__倍__体__育种.其优点是__明__显__缩__短__育__种__年__限___. ⑶ 由③培育出⑥的常用方法是_用__秋_水__仙__素__处__理___,形成的⑥
叫___多__倍__体_____。依据的原理是___染__色_体__变__异__。
(3)过程： 选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得 F1，F1连续自交，从中筛选获得需要的类型。
第六章植物花粉花药培养-PPT精品文档39页
（一）花药培养:Anther culture is the process
of using anthers to culture haploid plantlets.
1、培养方式：
固体培养—液体培养 A.液体培养： B.双层培养： C.分步培养： D.条件培养：
2. 培养条件：
（1）培养基类型 MS、Miller、Nitsh、H、N6、W14等。
6.单倍体植株的倍性鉴定：
单倍体35.5%，二倍体53.4%，多倍体 5.2%
鉴定方法：
（1）染色体直接技术法：需对根尖或茎尖细 胞染色体进行显微观察鉴定。
（2）间接鉴定法：植株形态鉴定、细胞形态 鉴定、流式细胞仪鉴定、高低温胁迫鉴定、杂 交鉴定、分子标记鉴定等。
（二）花粉培养：花粉培养是将花粉从花药中分
离出来成为分散的或游离的状态，通过培养使花粉启动 脱分化，进而发育成完整植株的一种技术,易获得单倍 体植株。
1.材料的预处理：
花粉培养中材料的预处理方法有黑暗处理、光照 处理、高渗处理（蔗糖、甘露醇等）、药物处理（秋 水仙素、乙稀利、EMS等）、温度处理以及射线处理 （r射线）等。
温度处理又包括低温处理和高温处理，接种前的 处理和接种后的处理等，采用较多的方式是把取来的 材料放在冰箱里3—10 0C下进行1—15天的低温处理。 也常采用接种后预处n with two identical nuclei.
Figure - Wheat p-pollen in vivo showing several nuclei similar to multicellular structures in vitro.
离体小孢子发育途径（雄核发育，Androgenesis）： A途径：小孢子第一次不均等分裂。 根据第二次及以后的分裂不同又分为： A-V：营养核分裂； A-G：生殖核分裂； A-VG：营养和生殖核均分裂； C：分裂中出现融合加倍等现象等。 B途径：小孢子第一次均等分裂 形成大小相似的细胞，然后有单一类细胞组成多核
(第六章)第七章 植物的胚培养和体外受精
第一节 植物的胚培养
4、胚乳培养： （1）成熟胚乳培养；（2）未成熟胚乳培 养 胚乳为特殊组织，影响胚生长发育，遗传组 成独特。 被子植物胚乳为三倍体，培养目的为产生三 倍体植株； 裸子植物胚乳为单倍体，经培养可得单倍体 植株。
第一节 植物的胚培养
5、试管受精（离离胚时须根据种子的结构和胚的大小与剥 离的难易等不同采用不同的无菌器械，如解 剖针或接种针、尖头镊子和具柄解剖刀等。 体积小的胚还须借助体视显微镜（90X）， 使用冷光源。剥离胚时，不管是成熟胚或未 成熟胚，均需小心操作，切莫伤害胚及其胚 柄。
第一节 植物的胚培养
（4）胚培养基 培养基的组成是胚培养成败的最关键条件。 合适的培养基能够使离体胚渐进地、有序地 按其固有的发育期正常发育至成熟并萌发长 成植株。对成熟胚来说，只需在含有无机盐 和糖的培养基上就能正常生长成幼苗。但对 未成熟的幼胚（子叶期以前的各期胚结构） 来说，对培养基的要求就比较复杂，对所用 培养基可从下面几个方面考虑：
第一节 植物的胚培养
可供胚培养用的维生素有硫胺素、呲哆醇、 烟酸、生物素、肌醇等。对于已成熟的发育 完全的胚来说，维生素并非必需，但对未成 熟的幼胚来说，某些维生素是必需的。因此， 培养某种离体胚时，是否需要维生素，需要 哪种维生素，应通过试验性的试验来确定。
第一节 植物的胚培养
④天然的提取物：由于胚在植物体内是靠其 胚乳滋养的，因此在幼胚培养中，人们就自 然地应用一些植物胚乳或其提取物作为培养 基的成分。（前已提及，李继桐和沈同 （1934）发现银杏胚乳提取物对培养的银 杏胚生长有促进作用。又如，加入非热压灭 菌的椰子乳（CM），对幼胚培养有很好的 效果。）
第一节 植物的胚培养
四、植物胚培养技术
第六章 器官培养
长寿花的培养
长寿花实生苗的叶片，经表面消毒后，切成0.5 厘米见方的方块，接种于MS+1mg/L2.4D+0.1mg/LBA培养基中，经30天左右的培养， 叶片边缘开始出现淡绿色的颗粒状的愈伤组织， 继续培养后颗粒状突起逐渐扩大，以后形成致 密的淡绿色愈伤组织块。愈伤组织接种到 MS+1mg/LBA+0.1mg/LNAA培养基上，15天后 愈伤组织明显扩大、转绿，50天左右开始分化 出5~6株无根苗，在1/2MS培养基上，全部长出 不定根。
第六章 器官培养
第一节 根的培养 第二节 茎的培养 第三节 叶的培养
器官培养的概念和特点
器官培养（organ culture）主要指植物根、 叶、茎、花及小果实等器官在离体条件 下的无菌培养。 器官培养的特点在于能保持器官所具有 的特征性结构。
第一节 根的培养
离体根由于具有生长迅速、代谢活跃及在已知 条件下培养可根据需要增减培养基中的成分等 优点，对离体根的培养多用于探索植物根系的 生理及其代谢活动。 一．培养过程：在组织培养的研究中，离体根 在培养方法的历史上占有一定的地位，是第一 次通过无菌培养方法连续转移使根保存了很长 时间。在离体根培养中，首先要解决外植体消 毒问题，因为在自然条件下，根生长在土壤中， 要进行彻底的表面消毒是非常困难的。因此人 们常用无菌苗的根作为培养材料。 二．培养事例（略）
二．培养示例
选择优良月季当年生枝条中段（带饱满 而未萌发的侧芽），在自来水下流水冲 洗4~6小时，用0.1%HgCI2消毒8~12分钟， 无菌水冲洗4~5次，剪成1~2厘米左右带 腋芽的茎段接种。培养温度21~25度，每 日光照12小时。月季腋芽在茎段上的位 置也会影响嫩茎增殖的效果。
月季茎段培养（学生实验）
遗传育种专业英语
Plant Genetic Engineering植物基因工程Key Notes: 要点The concept: 概念Genetic manipulation involves inserting foreign genes or modifying the activity of existing genes. Methods to insert foreign genes are coupled with the methods of plant tissue culture to regenerate identical populations of plants with novel characteristics.基因操作涉及插入外源基因或者改变原有基因的活性。
插入外源基因和植物组织培养技术相结合可再生出具有新特征的纯一的植物群体。
Basic genetic manipulation methods: 基因操作的基本方法Agrobacterium tumifaciens is a soil bacterium with a plasmid that inserts foreign DNA into a plant. The plasmid contains a T-DNA transferred into the plant and a VIR region that facilitates transfer of the T-DNA. Binary vectors for genetic engineering consist of one plasmid containing the VIR region and a second containing the T-DNA including the foreign DNA. Where the Agrobacterium system cannot be used, direct gene transfer techniques may be employed, for instance using a DNA particle gun.农杆菌是一种土壤细菌，它含有一个将外源DNA插人植物体的质粒。
第六章 植物 细胞培养2014
在愈伤组织和培养的细胞之间 有一片滤纸相隔。
具体步骤
（1）取处于活跃生长期愈伤组织块， 无菌条件下，愈伤组织块安放在培养瓶中。
（2）在愈伤组织上放８mm×8mm的无菌滤纸片，置培养室中放过夜。 使其充分吸收组织上渗透出的培养基成分和组织块的代谢产物。
培养中的细胞在遗传和生理生化上会出现变异， 形成的植株就表现出一定的差异 （这种差异主要反映在它们的产量、品质、抗病虫和抗逆性等方面）。 可以用于突变体筛选，选育出符合生产需要的新品种。
单细胞培养的方法
平板培养 看护培养 微室培养 条件培养
1.平板培养
把单个细胞与融化的琼脂培养基均匀混合， 并平铺一薄层在培养皿底上的培养方法。
pH5.8 ——产生愈伤组织 ——扩大繁殖（提高愈伤组织松散性）。
单细胞分离 ——愈伤组织（未分化、易散碎）转入液体培养基，
振荡（120r/min）培养（弱光或黑暗，25±1℃）； —— 200µm网筛过滤，离心 —— 60-100µm，20-30µm无菌网筛过滤，离心 ——回收，液体培养基冲洗，用于培养
用于分裂细胞的果胶酶（0.5%）
不仅降解中胶层， 还能软化细胞壁。
作为渗透调节剂甘露醇（0.8% ），
防止细胞胀裂。
3. 由愈伤组织分离单细胞
愈伤组织诱导 材料自来水冲洗
——75%的乙醇擦洗 ——将材料切成小块（带形成层） ——接种，MS+2,4-D 2mg/L+水解酪蛋白（CH） 500mg/L+琼脂0.8%，
（3）从悬浮培养物或疏松的愈伤组织上分离出单细胞， 并把单细胞接种在培养瓶中的滤纸上面。
（4）恒温培养 当这个培养的细胞长出微小的细胞团后， 将它转到琼脂培养基上，以便进一步促进其生长。
第六章植物花药和花粉培养
小孢子细胞经A途径发育的示意图
小孢子发育过程中的变化
生殖核的行为: ①生殖核以游离核的状态存在一个 时期后退化。②生殖核分裂1次至数次，作为花粉 中的另一个细胞系，存在于多核花粉的一侧，有的 直至球胚形成时，仍然存在。说明生殖核并不参与 花粉孢子体的形成。 细胞质的变化：营养细胞分裂之前，细胞质发生一 系列的变化。蛋白质和 RNA下降，核糖体、线粒 体及其他细胞器很清晰。当营养细胞第一次分裂形 成两个子细胞后，在子细胞中立刻呈现稠密的核糖 体、线粒体、类酯点、高尔基体并同时作相应的复 制，整个过程抑制淀粉的形成。
二、花药和花粉培养的应用
利用花药和花粉离体培养获得的 再生植株，是由不同基因型的配子发 育而来，具有十分丰富的变异类型， 选择出有利的变异类型，进行扩大繁 殖，经过经济性状鉴定后，可选育出 优良品种。
(一)控制杂种分离缩短育种周期
利用单倍体育种，可控制杂种分离,缩短 育种周期只需要2年时间就能获得纯系。
花 粉
6
愈 伤
5
组 织
4
蔗糖
导 率 比 较
8周 后 石 刁
诱 导3 率
2
葡萄糖
(%)
柏 多
1
细 胞
0 02 5
8 11 14
糖浓度(%)
培养基中蔗糖的功能是双重的，即作为碳源及 调节渗透压。不同的植物种类其所需的最适蔗糖浓 度可以相差很大。一般说来，对于花粉在成熟散落 时为二核期的植物种类，以2%～4%为宜；而对于 花粉成熟时为三核期的植物，要求较高浓度的蔗糖， 常以6%～12％为宜。
组织培养 复习资料
植物组织培养plant tissue culture是指将植物的离体器官、组织、细胞以及去除细胞壁的原生质体，甚至幼小的植株，放在无菌条件下，在人工控制的环境条件下，培养在培养基上对其进行克隆，使其生长、分化并成长为完整植株的过程。
外植体explant用于培养的植物胚胎、器官、组织、细胞和原生质体通常称为外植体。
无菌asepsis是进行组织培养的基本要求，指培养的器皿，器械，培养基，外植体等处于无真菌，细菌，病毒等有害生物状态，以保证外植体在培养器皿中正常生长和发育。
植株培养plant culture对完整植株材料的离体无菌培养。
胚胎培养（embryo culture）从果实或种子子房中国分离出来成熟或未成熟的胚进行离体无菌培养的技术。
器官培养organ culture以植物的根茎叶花果实等器官为外植体的离体无菌培养技术。
细胞培养cell culture 在离体条件下对单个细胞或小的细胞团进行培养并使其增殖的技术) 对植物器官或愈伤组织上分离出的单细胞，花粉单细胞，或很小的细胞团进行培养，形成单细胞无性系或再生植株的技术。
原生质体培养protoplast culture指将植物细胞的细胞壁通过物理或化学的方法去除，然后再进行培养。
原生质体培养的最大用处是体细胞杂交。
初代培养primary culture将外植体进行的第一次培养，称为初代培养。
继代培养subculture组织培养中，外植体或培养物培养一段时间后，为了防止培养的细胞老化，或培养基养分利用完而造成营养不良及代谢物过多积累二产生的毒害的影响，要技术将其转接到新鲜的培养基中继续进行培养，使其能够顺利地增殖、生长、分化，成长完整的植株。
这一过程称为继代培养。
植物离体培养plant culture in vitro由于外植体已脱离了母体，因此植物组织培养又称为植物离体培养。
组织培养tissue culture是对植物体的各部分组织，或对植物器官培养产生的愈伤组织进行培养。
组 织 培养
组织培养（1）
植物离体培养（Plant in vitro culture）是指通过无菌操作，把植物体的各类结构材料，即外植体（Explant）,接种于人工配制的培养基上，在人工控制的环境条件下，进行离体培养的一套技术与方法，通常称之为植物组织培养（Plant tissue culture），或植物的细胞与组织培养。
通过组织培养进行再生的步骤，包括培养基的制备、外植体的选择、消毒、接入，芽的诱导、根的诱导、移裁等几个阶段。
一、培养基的制备
在建立一个新的实验体系时，为了能研制出一种适合的培养基，最好先由一种已被广泛彩的基本培养基开始，烟草的培养采用的·植物学论文是MS基本培养基。
在实际培养过程中，分为三种培养基进行使用：
1、诱导愈伤组织的培养基：MS+6-BA2+NAA0.5
2、诱导芽的培养基：MS+6-BA2+NAA0.1
3、诱导根的培养基：MS+6-BA2+IBA0.5
各种培养基所用琼脂为9g/L，蔗糖均为30g/L，PH为5.5-6.0，配制后高温灭菌·动物/水产论文备用。
二、外植体的选择
植物细胞全能性是植物细胞的一种重要属性，也是组织培养的重要理论基础。
任何一个植物细胞都具有的产生一个完整植株的固有能力称做“细胞的全能性”。
因此可选取烟草根、茎、叶等的任何一部分，作为组织培养的外植体。
但在选择时应注意所选部位无病虫害、生长旺盛。
6组织培养第六章 花药和花粉培养
课题论文
通过查阅资料和实践调查，撰写课题论文，
论述植物组织技术在单倍体育种中应用的状况
二、花药培养
首先报道通过花药培养获得单倍体植株成功 的是印度学者Guha和Maheshwari(1964, 1966)。 已有250多种植物花药培养成功。目前，花药培养 获得单倍体的技术途径已在禾本科作物、茄科作 物、十字花科作物的育种中广泛应用。 花药培养可诱导花粉发育形成单倍体，快速 获得纯系；缩短育种周期，利于隐性突变体筛选、 提高选择效率；与二倍体融合成体-配杂种。
小孢子
花粉培养
花粉粒
花药培养
2、花粉预处理
低温处理花蕾，或单核后期离心预处理。
3、花粉分离
适合的花蕾-消毒-取出花药-烧杯壁中挤压花药 -尼龙网过滤-花粉液离心-花粉粒沉淀-法 培养基：我国朱至清N6适于禾谷类作物、庄 家骏马铃薯2号、王培C17、欧阳文俊W14等。 高浓度的铵离子抑制花粉愈伤组织形成，活 性炭、铁盐促进花粉分裂。生长素促愈伤组织 形成，2,4-D抑制愈伤组织分化成胚状体。 蔗糖浓度不同植物有不同。天然有机附加物 可提高花粉愈伤组织和胚状体诱导率，促进生 长。
三、单倍体植株的染色体加倍 1、自然加倍 2、人工加倍：
秋水仙素浸苗、处理愈伤组织、涂抹田间单 倍体植株的顶芽、腋芽。 3、从愈伤组织再生：
单倍体植株作外植体培养愈伤组织，反复继 代培养可得较多二倍体植株，也叫组织创伤法。
第二节 花药和花粉培养的应用
花药和花粉培养所得单倍体植株，不能开花 结实，本身无利用价值。应用于植物品种改良和 新品种选育，形成了单倍体育种，有重要作用。 一、单倍体植物在育种中的作用
为常规育种的2n倍。
3、有利于隐性基因控制性状的选择