第五章植物的胚胎培养及离体

第五章植物特殊倍性创制与胚抢救技术（4学时）教学目的与要求：掌握植物花药培养获得单倍体以及幼胚培养技术的原理与应用。

第一节、花药及小孢子培养一、概念及意义1．概念花药培养其外植体是植物雄性生殖器官的一部分，就培养方法和技术来讲，属于器官培养的范畴。

花粉培养的精确定义是：将处于一定发育阶段的花粉从花药中分离出来，再加以离体培养。

有时花粉培养也称为小孢子培养(microspore culture)。

从培养方法和技术方面来讲，它属于细胞培养的范畴。

2．单倍体植物的特点所谓单倍体(haploid)是指具有配子体染色体数的孢子体(植物个体)。

diploid 植物其haploid即为monoploid玉米2n = 2x = 20 n = x = 10水稻2n = 2x = 24 n = x = 12柑橘2n = 2x = 18 n = x = 9tetraploid植物其haploid为dihaploid马铃薯2n = 4x = 48 n = 2x = 24陆地棉2n = 4x = 52 n = 2x = 26hexaploid植物其haploid为triploid普通小麦2n = 6x = 42 n = 3x = 21octoploid植物其haploid为tetraploid草莓2n = 8x = 56 n = 4x = 28单倍体植物与它们的二倍体相比较，有三个明显的特点：体细胞染色体数减半；●生长发育弱，体形小、各器官明显减小；●雌雄配子严重败育，有的甚至不能进入有性世代。

3．单倍体的应用潜力●迅速获得纯合型材料，缩短育种年限●获得育种中间材料●与诱变育种相结合可以提高诱变频率●与细胞融合相结合，使这一育种途径更具有实际应用意义●作为遗传工程受体更为有效●用作基础遗传研究的各个领域Utilization of haploid cell line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)。

28841 植物组织培养课程考试说明一、本课程使用的教材、大纲植物组织培养课程指定使用的教材为《植物组织培养》，由王蒂主编，中国农业出版社，2004年版。

二、本课程的试卷题型结构及试题难易度试卷分别针对领会、掌握、重点掌握三个认知和能力层次命制试题，三个不同能力层次在试卷中所占的比例大致是：“领会”20%，“掌握”40%，“熟练掌握”为40%。

3. 试题难易程度大致可分为：容易、中等偏易、中等偏难、难四个等级，试卷中不同难易度试题所占的比例，大致为容易占20%，中等偏易占30%：中等偏难占30%：难占20%。

三、各章内容分数的大致分布根据自学考试大纲的要求，试卷在命题内容的分布上，兼顾考核的覆盖面和课程重点，四、考核重点及难点第一章绪论（1）植物组织培养的学科基础；（2）植物组织培养的基本概念、特点、研究领域和应用。

第二章实验室及基本操作（1）植物组织培养培养基构成原理和组织培养的理论基础；（2）植物组织培养的实验室构成、重要设备的操作方法；（3）各种器具和材料的洗涤和灭菌方法；培养基的组成和配制，以及灭菌技术。

第三章植物组织培养的基本原理（1）植物组织培养的原理和组织分化的途径；（2）离体条件下器官的发生的途径，离体条件下植物形态形成的条件；（3）植物细胞的全能性；分化、脱分化、再分化、愈伤组织等名词的含义。

第四章植物器官和组织培养（1）离体条件下植物形态发生和植株再生的途径；（2）无菌外植体的获得过程，植株再生的途径，培养产物的观察记载和统计方法，植物茎段培养、叶和种子培养各自的产物的异同。

第五章植物胚胎培养及离体授粉（1）植物胚胎培养和离体授粉的应用；（2）植物胚培养的类型、应用和影响因素，植物胚乳培养的应用。

第六章植物花药和花粉培养（1）花粉小孢子的发育途径，（2）植物花粉和花药培养的概念和应用。

第七章植物细胞培养（本章不作考核要求！）第八章植物体细胞无性系变异（1）植物体细胞无性系变异的影响因素；（2）植物体细胞无性系变异的概念及其在育种中的应用。

植物组织培养技术所有填空题植物组织培养技术所有填空题填空题(每空1分，共20分)1、去除植物病毒的主要方法是_组培法___和_理化法___两种方法，当把二者结合起来脱毒效果最好。

2、原生质体的融合可实现__ 体细胞___的杂交，其融合的方式分为_自然融合__和_人工诱导融合_两类。

3、在组织培养中，非洲菊是靠__丛生芽____的方式进行繁殖的，而蝴蝶兰是以__原球茎增殖_的方式进行快繁的。

4、单细胞培养的方法主要有 --看护培养--、 ---微室培养--- 及 ---平板培养----。

5、在通过微茎尖培养脱毒时，外植体的大小应以成苗率和脱毒率综合确定，一般以__0.3—0.5___mm、带__1—2__个叶原基为好。

6、植物组织培养按培养过程中是否需要光，可分为__ _光___培养和__ _暗__培养。

7、细胞的再分化有 ----器官发生--- 和 ---体胚发生---- 两种形式。

8、连续培养有 ----浊度恒定法---- 和----化学恒定法---- 两种方法。

9、通过茎尖培养脱毒苗的过程中，切取茎尖的大小与其成活率成__正比 __，而与脱毒效果成_反比 __。

10、一个已停止分裂的成熟细胞转变为_____未分化_____状态，并形成__未分化的愈伤组织___的现象称为"脱分化"。

11、植物的胚胎培养，包括____胚__培养、__ _胚乳____培养、____胚珠___培养、子房培养以及离体授粉的。

12、在组织培养中，IAA、ZT 和GA 必须用____过滤灭菌__法灭菌，而接种室空间采用_ __紫外线照射_或__甲醛熏蒸__法灭菌。

13、幼胚培养时，其发育过程有__ __早熟萌发__、_ _呸性发育____、_ __形成愈伤___三种方式。

14、原生质体的分离有__ _机械法___和__ 酶降解法____两种方法。

15、茎尖培养根据培养目的和取材大小可分为_普通茎尖培养__培养和__茎尖分生组织__培养两种类型。

第一章绪论植物组织培养（狭义）:指分离一个或数个体细胞，分离植物体的一部分在无菌试管的适当条件下培养的技术．植物组织培养：（广义）指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，使其长成完整的植株，统称为植物组织培养．（广义和狭义组培范围不同，即外植体范围不同。

）外植体（Explants）：由活植物体上切取下来的可以用于组织培养的组织或器官。

愈伤组织（callus）：原是指植物在受伤之后于伤口表面形成的一团薄壁细胞。

在组织培养中，指在人工培养基上由外植体上形成的一团无序生长状态的薄壁细胞。

组织培养的分类A 植株培养：培养幼苗或较大的植物体。

即通常的试管小植株培养,如从植株到植株的继代繁殖。

B 胚胎培养：培养成熟以及未成熟的离体胚。

包括胚、胚乳、胚珠和子房等培养。

C 器官培养：培养植物的根尖、茎尖、叶片、茎段、花器部分、果实。

D 细胞培养：培养分散的细胞或小的细胞团。

E 原生质体培养：培养去除细胞壁、裸露的原生质体。

F 愈伤组织培养：即经植物各种外植体培养形成的愈伤组织培养，最为常见的组织培养为愈伤组织3.植物组织培养技术的应用3.1 在植物育种上的应用3.2 种苗脱病毒及快速繁殖3.3 细胞培养生产有用次生产物3.4 在细胞生物学和发育生物学研究中的应用3.5 在植物遗传、生理生化及植物病理等基础研究中的应用4. 植物组织培养在农业上的应用4.1 快速繁殖苗木4.2 获得无病毒苗木4.3 为农作物育种提供有利手段4.4 实现工厂化育苗一、填空1、植物组织培养的理论依据是：（）2、植物组织培养的类型有：（）、（）、（）、（）、（）等。

3、1943年，（）提出了植物细胞（），并出版了《植物组织培养手册》，从而使植物组织培养为一门新兴学科。

二、名词解释：植物组织培养；愈伤组织；外植体；第二章植物组织培养的原理及特点细胞全能性:是指植物的每个细胞都具有该植物的全部遗传信息和发育成完整植株的能力。

第五章植物的胚胎培养及离体授粉胚胎培养的内容及概念植物胚胎培养:是指胚和胚器官（子房、胚珠）在离体条件下培养发育成完整植株的技术。

植物胚胎培养包括：胚培养、胚珠培养、胚乳培养、子房培养、试管受精1）胚培养√成熟胚培养：将受精后果实或种子，药剂灭菌后，剥出种胚于培养基上，使裸露的胚在人工控制条件下发育成植株。

√幼胚培养：将授粉后子房剥离消毒，再将胚龄处于原胚期、球形期、心形期、早鱼雷期的幼胚从胚珠中剥出，在人工控制条件下，发育成为一棵完整的植物体。

2）胚乳培养指处于细胞期胚乳的离体培养,使之分化发育为完整植株。

3）胚珠培养:是将授粉的子房在无菌的条件下解剖后，取出胚珠置于培养基上培养形成幼苗的技术√未受精的胚珠培养，目的是为试管受精提供雌配子体。

√受精后的胚珠培养，胚珠内胚的发育处于早期阶段，从两个细胞的原胚开始到球形胚阶段。

4）子房培养是指将子房从母体上分离下来，放在人工配制的培养基上，使其进一步生长发育成为幼苗的过程。

胚珠和子房培养又分为受精前和受精后的培养。

5）试管受精指培养未受精的胚珠并在试管内撒播花粉，使其受精形成具有活力的种子。

在高等植物种间或属间远缘杂交时的问题:①受精前障碍:由于不亲和性，常常还会发生花粉不能在异种植物柱头上萌发或花粉管生长受到抑制不能进入子房。

——离体授粉受精②受精后障碍:即使受精，由于胚和胚乳之间的不亲和性，造成胚乳发育不良，或杂种不能发育成熟，使胚在早期败育。

——胚培养，有可能获得杂种植株。

第一节植物胚培养一、胚培养类型两类:成熟胚培养与幼胚培养成熟胚一般在比较简单的培养基上就能萌发生长，成熟。

胚生长依赖胚乳、子叶的贮藏营养，对培养基的要求简单。

只要提供合适的生长条件以及打破休眠，即可萌发成幼苗。

成熟胚培养技术要求不严格，将受精后的果实或种子（带种皮），表面消毒后，剥取种胚,接种于培养基上，即可发育成为一个完整的植物体。

幼胚指尚未成熟（发育早期）的胚。

在离体培养时比成熟胚培养困难，要求的技术和条件较高。