胚胎培养离体授粉和离体受精共22页文档

3、胚胎培养在育种工作中有哪些应用？ 4、离体授粉的意义主要表现在哪些方面？
培养(endosperm culture)、离体受精(in vitro pollination)等类型。 1904年Hanning最早成功培养萝 卜和辣根的胚。
植物胚胎培养
柱头
花柱 雌 蕊
花药 雄 蕊
花丝
子 胚珠 房
子房壁
植物胚胎培养
种子各部分的发育来源
植物胚胎培养
合子发育成胚
珠被发育成种皮 受精极核发育成胚乳
成果实，并含成熟种子。
三、胚珠和子房培养
2.胚珠培养和子房培养的技术 子房培养 影响子房培养的因素
❖ 材料的选择：品种间的差异、胚囊发育时期 ❖ 培养基：基本培养基、激素、蔗糖（3-10%） ❖ 接种方式：要注意极性；营养吸收
单倍体来源和发育途径
❖ 由助细胞或胚囊的无配子生殖产生单倍体 ❖ 卵细胞、助细胞、反助细胞均可发育产生单倍
2.胚培养技术
成熟胚培养：指子叶期至发育成熟的胚培养。成熟 胚是自养的，培养基需要简单。仅提供一定的温度、 湿度就可以发芽生成植物体。如种子的发育。
培养过程：
种子——95%酒精消毒——选取完好种子—
—70%酒精浸数秒——0.1%升汞或10%次氯酸钠浸
泡——无菌水冲洗——种子培养几天——剥离种
胚——接种在培养基上。 成熟胚培养一般较易获得成功
用于单倍体育种。 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；
三、胚珠和子房培养
2.胚珠培养和子房培养的技术
胚珠培养：将胚珠从母株中分离出来，放 在无菌的人工环境条件下，让其进一步生长 发育，以致形成幼苗的过程。
根据胚珠是否受精分为两类：

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

上世纪70年代以来，生命科学的新进展、新成就 如雨后春笋、层出不穷。为了帮助治疗不孕夫妇， 1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”，为了 证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有 全能性，1977年第一只克隆动物，“多利”问世。 “试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是 （ ） B A．都属于有性生殖 B．前者属于有性生殖，后者属于无性生殖 C．都属于无性生殖 D．前者属于无性生殖，后者属于有性生殖
试管婴儿技术为优生开辟了新途径。一 对正常夫妇，妻子的父亲患血友病，丈夫 的父亲正常，他们欲通过“试管婴儿”技 术生一个健康的子女，则他们最好选择的 精子类型和所生子女的性别是（ ） A A X精子、女性
C X精子、男性
B Y精子、女性
D Y精子、男性
（1）细胞核移植；组织培养；动物胚胎移植 （2）无性繁殖；全能性 （3）雄性、雌性 （4）个体大易操作；为早期胚胎发育提供营养物 质；为胚胎发育提供场所 （5） C （6）不一定，因为环境因素如饲养条件跟不上也 会影响产奶量。 （7）受体卵母细胞的细胞质遗传物质；细胞核和 细胞质 （8）为我国高产奶牛的迅速繁育开辟了新途径 （9）动物自然繁殖通过精子和卵细胞结合，克隆 动物是用体细胞代替精子，并没有改变动物基因 （10）牛吃草为人类提供肉和奶，可使能量尽可 能流向人类。
（获能溶液或专用的受精溶液）
二、胚胎的早期培养
1. 培养液的作用 2.培养液的成分 两“盐” 两“酸” 两“素” 一“清” 3.适时移植 向受体移植或冷冻保存。 不同动物胚胎移植时间不同。 试管婴儿：8-16个细胞阶段 牛、羊：桑椹胚或囊胚阶段 小鼠、家兔：卵裂期或囊胚阶段
以牛为例，从屠宰场收集卵巢中的 卵母细胞进行体外受精的应用效果如 何？
一个 卵巢 10枚卵 母细胞

2.有一个卵原细胞中含有A与A’、B与B’两对同
源染色体，它形成的含有AB的配子有 （
）
B
A.1个 B.0或1个 C.2个 D.4个
第37页，共38页。
• 3．关于受精过程的叙述错误的是( A ) • A．获能后的精子与卵子相遇后，释放
顶体酶穿过透明带进入放射冠 • B．透明带反应是防止多精入卵的第一
到囊胚阶段的胚胎进行移植。
第12页，共38页。
3.为什么说关于动物的体内受精和胚胎发育的研究，会 为胚胎工程提供理论基础？请结合本节内容举例说明。 提示：胚胎工程的许多技术都是在了解哺乳动物自然条 件下受精和早期胚胎发育的基础上实现的。本节涉及的 哺乳动物体内受精和胚胎发育都是在自然条件下的特点 和规律，人们正是在认识了这些自然规律的基础上，在 体外进行有效的模拟，才使卵母细胞能在体外成熟；精 子能在体外完成获能；获能精子和成熟卵母细胞能在试 管内完成受精；体外受精卵能在人工培养条件下继续发 育等，这些都有赖于体内自然条件下的基础研究成果。
3．胚胎移植的时间
(1)牛、羊一般在___桑___椹__胚__阶_或段______囊__胚__阶_进段行移植。
(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在_____8_-_16个细胞
阶段移植。
第36页，共38页。
巩固练习
1.下列不属于胚胎工程的是： （
）D
A.体外受精
B.胚胎分割、胚胎移植
C.胚胎干细胞培养 D.转基因鲤鱼的培育
实现良种牛快速大量繁殖首先要做的是
体外受精和 早期胚胎的培养。
第21页，共38页。
采集良种母牛的卵母细胞
采集良种公牛精子
“
试
管 牛
卵母细胞的体外培养

。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
植物胚胎培养及离体授粉
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力 量泉源 之一， 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。

6.5 应用实例： 应用实例：
1、幼胚培养克服远缘杂交不孕性 （embryo rescue）： 2、籼稻幼胚培养产生胚性愈伤： 3. 兰花种子发芽：
6.5 应用实例： 应用实例：
1 、 幼 胚 培 养 克 服 远 缘 杂 交 不 孕 性 （ embryo rescue）： • 需要：种间、属间杂交，授粉正常，早期胚 发育也正常，但胚乳退化造成不孕。 • ium henryi×L.regale。 • Hordeum vultare×H. bulbosum产生单倍体 胚乳也会退化。
6.3 幼胚培养技术
5. 培养基特点： • 无机盐，Monnier培养基与MS培养基 相比，K和Ca较高，NH4较低； • 高浓度的蔗糖（8%－18）； • 氨基酸和水解酪蛋白（CH）有利； • 植物浸提物有时有用。
6.4影响因素： 6.4影响因素： 影响因素
• 基因型、 基因型、 • 胚的大小、 胚的大小、 • 胚乳的发育情况、 胚乳的发育情况、 • 激素
6.3 幼胚培养技术
2. 外植体灭菌：一般采用灭菌胚珠（种 外植体灭菌： 子）或子房（果实，如兰花）的间接 灭菌方法。直接对幼胚灭菌容易造成 伤害。
6.3 幼胚培养技术
3. 幼胚分离方法： 幼胚分离方法 • 不分离：直接培养胚珠或种子（成熟胚）； • 机械剥离：即在解剖镜下用镊子或解剖针 剥离； • 挤压法：单子叶植物的幼胚可以用镊子轻 夹灭菌胚珠的胚的上方，挤出幼胚，马上 接种到培养基上。
6.6 离体授粉
2. 方法： 1) 雌蕊离体授粉：对花蕾进行表面消毒，分离整个雌 蕊接种到培养基上，取成熟的花粉授粉在柱头上。 适用于花蕾易脱落的情况。 2) 子房内授粉：可在活体进行。用人工的方法把花粉 直接引入到子房内部，使花粉管可以不经过柱头和 花柱，克服受精前障碍。 3)胚珠离体授粉：真正的试管受精。可带或不带胎座， 一般要带胎座。消毒花蕾，播出带胎座的未授粉胚 珠，接种在培养基，并用成熟花粉授粉。

养。

分为两种类型：授粉胚珠培养
未授粉胚珠培养
（1）胚珠培养的意义:
➢ 防止杂种胚早期败育，获得杂种植株；也为拯救 心型期胚或心型期以前的胚胎提供了新的途径。
➢ 授粉前胚珠培养，可作为试管受精的基础； ➢ 未授粉胚珠培养，能培养获得单倍体植株，用于
单倍体育种。
（2）胚珠培养方法: A、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。
越小，糖浓度要求越高，成熟胚，2%；而幼胚，4％甚至 更高浓度的蔗糖。如曼陀罗的前心形期胚培养要求8%的蔗 糖含量，而鱼雷期要降到%～0.5%。
氨基酸：谷氨酰胺是促进离体胚生长最有效的氨基酸； 酪蛋白水解物（CH），不同物种的离体胚对
CH的浓度要求不同 。 胚乳提取物。一般认为，八分成熟的椰乳对幼胚培养作
成小植株，因此，培养基相对简单，一般只需要大 量元素和糖即可，有些培养为了打破种子休眠也加 入一些植物激素。
水稻成熟胚培养
观赏与药用（紫杉醇） 种子有休眠特性
台湾红豆杉成熟胚培养
种子有休眠特性 （种皮与未完成 后熟的原因）
牡丹成熟胚的离体培养与快速繁殖
Mature embryo culture and rapid propagation of tree peony
(3) 克服种子休眠
有些植物种子休眠期很长，如鸢尾（lris），一
般种子成熟后要休眠2～3年才能萌发，在培养基 上几天内种子就能萌发。 植物种子休眠的原因可能来自胚乳，因为离体胚 如果带着胚乳培养，胚的生长就受到抑制。具有 休眠特性的种子，其胚离体培养时，在培养基中 加入1～2 mg/L的赤霉素，对打破种子休眠有显 著作用。

本节完
第二章
第三节
胚乳培养
• 被子植物的胚乳是经过极核和精子的双受精作用产生的三倍体细胞，它是一团 均匀的薄壁组织，没有维管成分和任何器官的分化。
• 双子叶植物的胚乳在胚的一定发育时期退化。
• 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。
• 目前已经多种植物的胚乳被诱导成完整植株。
第三节
一、胚乳培养的意义
自然条件下，胚乳细胞以淀粉、蛋白质和脂类的形式贮存着大量的营养物质， 以供胚胎发育和种子萌发之需，因此，胚乳是研究天然产物代谢过程的一个理 想系统
获得三倍体植株，三倍体（无籽）——六倍体——生产
胚乳培养也会产生较多的混倍体和非整倍体，杂种胚乳—附加系和代换系—遗 传育种
胚培养胚珠培养子房培养胚乳培养第一第一节节胚培养胚培养第二节胚珠和子房的培养第二节胚珠和子房的培养第三节胚乳培养第三节胚乳培养第四节离体授粉第四节离体授粉本章教学目的与要求离体胚培养的发育途径一胚培养的应用和意义二胚培养的类型及发育途径三胚培养的技术四胚培养的影响因素一胚培养的意义1克服杂种胚败育获得稀有杂种在很多种间和属间杂交中受精作用能正常完成胚也能进行早期的发育但由于胚乳发育不良杂种胚最终将会夭折因而不能形成有发芽能力的种子倍性不同种属杂交2获得单倍体植株单倍体的产生方法很多通过远缘杂交结合胚培养技术是获得单倍体的有效方法之一球茎大麦技术培育大麦单倍体单倍体胚生长缓慢受精后25天胚乳自然解体自然条件下很难获得大麦单倍体幼胚剥离进行胚培养3克服种子休眠提早结实植物休眠从几天到几年不等
1.克服杂种胚败育，获得稀有杂种 2.获得单倍体植株 3.打破种子休眠，缩短育种周期 4.种子生活力的快速测定 5.快速繁育稀有植物 6.诱导胚性愈伤组织