1、第六章园艺植物的染色体工程第六章园艺植物的染色体工程优选第六章园艺植物的染色体工程 第一节第一节 园艺植物单倍体的制备园艺植物单倍体的制备 单倍体（单倍体（haploidhaploid）是指体细胞中含有本物种配子体）是指体细胞中含有本物种配子体（gametophytegametophyte）染色体数目的个体。制备园艺植物单倍体）染色体数目的个体。制备园艺植物单倍体一般采用离体诱导法从具有单倍染色体数的性器官获得植一般采用离体诱导法从具有单倍染色体数的性器官获得植株。其中，雄配子途径以雄性器官为外植体，经历雄核发株。其中，雄配子途径以雄性器官为外植体，经历雄核发育（育（androgenesisa
2、ndrogenesis）获得单倍体；而雌配子途径以雌性器）获得单倍体；而雌配子途径以雌性器官及其相关结构为外植体，经雌核发育（官及其相关结构为外植体，经雌核发育（gynogenesisgynogenesis）获）获得单倍体植株。得单倍体植株。一、雄配子途径一、雄配子途径 采用花药或花粉培采用花药或花粉培养（或游离小孢子），养（或游离小孢子），即离体培养花药和花粉即离体培养花药和花粉（小孢子），使小孢子（小孢子），使小孢子改变原来的配子体发育改变原来的配子体发育途径，转向孢子体发育途径，转向孢子体发育途径，形成花粉胚或花途径，形成花粉胚或花粉愈伤组织，最后形成粉愈伤组织，最后形成花粉植株，从中鉴
3、定出花粉植株，从中鉴定出单倍体并加倍成纯合二单倍体并加倍成纯合二倍体。倍体。离体条件下对植物的花粉或花药离体条件下对植物的花粉或花药进行培养（进行培养（Pollen Culture and Pollen Culture and Anther CultureAnther Culture）获得单倍体植株的）获得单倍体植株的技术最早是在技术最早是在19641964年由印度植物学家年由印度植物学家Guha Guha 和和MaheshiwariMaheshiwari在毛叶曼佗罗在毛叶曼佗罗（Datura innoxiaDatura innoxia)的花药培养中成的花药培养中成功获得单倍体植株。功获得单倍
4、体植株。目前已在目前已在250250多种植物中由花药或多种植物中由花药或花粉培养获得单倍体植株。花粉培养获得单倍体植株。花药和花粉（小孢子）培养的基本程序花药和花粉（小孢子）培养的基本程序:外植体的选择外植体的选择-预处理预处理-表面灭菌表面灭菌-接种接种-培养培养-再生植株再生植株-单倍体鉴定单倍体鉴定-染色体加倍染色体加倍-获得纯合二倍体。获得纯合二倍体。（1 1）材料的表面灭菌与无菌操作：）材料的表面灭菌与无菌操作：对花蕾进行表面灭菌，然后分离花药和花粉。对花蕾进行表面灭菌，然后分离花药和花粉。（2 2）花粉的分离与清洗：）花粉的分离与清洗：花药漂浮培养自然释放法：把花药接种在液体培养基
5、花药漂浮培养自然释放法：把花药接种在液体培养基上，花药漂浮于液体表面经上，花药漂浮于液体表面经1-71-7天的培养，药壁开裂，天的培养，药壁开裂，花粉自然散落下来及时将花药壁从培养瓶取出，留下花粉自然散落下来及时将花药壁从培养瓶取出，留下的花粉继续培养。的花粉继续培养。机械分离法机械分离法 A.A.分离：把花药放在玻璃容器中，加入一定量适当分离：把花药放在玻璃容器中，加入一定量适当浓度的蔗糖溶液，加入适量液体培养基，用注射器内浓度的蔗糖溶液，加入适量液体培养基，用注射器内筒轻轻挤压花药把花粉挤出来。或用磁力搅拌器把花筒轻轻挤压花药把花粉挤出来。或用磁力搅拌器把花药搅裂使花粉散出来。药搅裂使花粉
6、散出来。B.B.过筛：把上述的花药残渣和花粉的混合液经过筛：把上述的花药残渣和花粉的混合液经一定一定孔径的不锈钢网或尼龙网过滤。花粉滤液注入离心管。孔径的不锈钢网或尼龙网过滤。花粉滤液注入离心管。C.C.清洗：花粉药壁混合液置于清洗：花粉药壁混合液置于100-1000100-1000转分的速转分的速度下离心度下离心1-51-5分钟，上清液再离心，最后悬浮花粉。密分钟，上清液再离心，最后悬浮花粉。密度为度为10104 4-10-105 5/ml/ml。（3 3）花粉培养方式：）花粉培养方式：直接培养法：不经预处理直接接种于培养基。直接培养法：不经预处理直接接种于培养基。看护培养法：花药接种于培养
7、基，上面放置一块看护培养法：花药接种于培养基，上面放置一块滤纸，花粉接种于滤纸上。滤纸，花粉接种于滤纸上。微室培养法微室培养法:盖玻片上滴加一滴琼脂，花粉接种在盖玻片上滴加一滴琼脂，花粉接种在琼脂上，反向放置于凹型载玻片上。琼脂上，反向放置于凹型载玻片上。2.2.雄核发育雄核发育 在适宜离体培养的条件下，花粉（或小孢子）的发在适宜离体培养的条件下，花粉（或小孢子）的发育偏离活体时的正常发育而转向孢子体发育，经胚状体育偏离活体时的正常发育而转向孢子体发育，经胚状体途径或器官发生途径形成完整植株，称为雄核发育。途径或器官发生途径形成完整植株，称为雄核发育。离体小孢子发育途径（雄核发育，离体小孢子发
8、育途径（雄核发育，AndrogenesisAndrogenesis）：）：小孢子第一次分裂为均等分裂（小孢子第一次分裂为均等分裂（B B途径）途径）形成大小相似的细胞，然后由单一类细胞形成多核花粉细形成大小相似的细胞，然后由单一类细胞形成多核花粉细胞（途径胞（途径)。小孢子第一次分裂为不均等分裂小孢子第一次分裂为不均等分裂(A(A途径途径)：根据第二次及以后：根据第二次及以后的分裂不同又分为的分裂不同又分为A-VA-V途径（营养核分裂途径（营养核分裂,途径途径）、）、A-GA-G（生殖核分裂，途径（生殖核分裂，途径）、）、A-VGA-VG（营养和生殖核均分裂，途径（营养和生殖核均分裂，途径）、
9、）、C C（分裂中出现融合加倍等现象）途径等。（分裂中出现融合加倍等现象）途径等。花药漂浮培养自然释放法：把花药接种在液体培养基上，花药漂浮于液体表面经1-7天的培养，药壁开裂，花粉自然散落下来及时将花药壁从培养瓶取出，留下的花粉继续培养。（3）未受精子房或胚珠培养获得的再生植株为绿苗，白化现象少；不同发育阶段的烟草花芽单倍体（haploid）是指体细胞中含有本物种配子体（gametophyte）染色体数目的个体。三、染色体易位系的创制第三节 园艺植物非整套染色体操作雌核发育的主要影响因素（3）未受精子房或胚珠培养获得的再生植株为绿苗，白化现象少；（3）供体植株的生理状态：受植株生长环境和生理
10、年龄等影响。第三节 园艺植物非整套染色体操作浸泡法 无菌条件下以一定浓度的秋水仙素浸泡再生小植株，再转移至新鲜培养基中培养。目前已在向日葵、甜菜、黄瓜、洋葱、百合等园艺植物上获得了成功。Identical nuclei are formed in low frequency(c).植物胚囊中具有单倍性染色体构成的细胞在适当的条件下可以发育成单倍体植株，这就是制备单倍体的雌配子体途径，常用的方法是通过未授粉子房和未授粉胚珠培养。离体小孢子发育途径（雄核发育，Androgenesis）：第二节 园艺植物多倍体的制备第一次有丝分裂为均等分裂，B途径.单倍体（haploid）是指体细胞中含有本物种配子
11、体（gametophyte）染色体数目的个体。1976年San Noeum首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株，并采用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。The first mitotic division occurs at the 4th day of culture.第一次有丝分裂为均等分裂，第一次有丝分裂为均等分裂，B途径途径.第一次有丝分裂为不均等分裂第一次有丝分裂为不均等分裂.A.途径（途径（D.自然萌发）自然萌发）C途径，在第一次不均等分裂后，营养核、生殖核同时核内复制途径，在第一次不均等分裂后，营养核、生殖核同时核内复制Figure-Segmentation pattern
12、of in vitro wheat pollen observed from the 1st to 14th day of anther culture.The figure shows that a uninucleated microspore may degenerate before division,(a)or may give rise,by mitosis,to normal binucleated grain presenting vegetative and generative nuclei(b).Identical nuclei are formed in low fre
13、quency(c).The first mitotic division occurs at the 4th day of culture.The normal binucleated pollen may follow the normal in situ developmental pattern forming starch and then,degenerate(d).The second mitotic division takes place at the 6-8th and at the 10th day of culture.In the androgenetic pollen
14、,the vegetative,generative or both nuclei are able to divide giving rise to an embryo(e,f,g).In pollen with identical nuclei,both cells contribute to androgenesis(h).Pollen degeneration can occur in any step of this process.At the 14th day,multicellular structures can be seen(i).花粉植株的诱导：花粉植株的诱导：（1 1
15、）胚状体途径）胚状体途径 直接形成胚状体。直接形成胚状体。（2 2）愈伤组织途径）愈伤组织途径 形成愈伤组织然后分化出不定芽等器官，最后形成愈伤组织然后分化出不定芽等器官，最后发育成完整植株。发育成完整植株。3.3.影响花药和花粉（小孢子）培养的主要因素影响花药和花粉（小孢子）培养的主要因素（1 1）供体植株基因型：植物属间、种间、品种间可能存在）供体植株基因型：植物属间、种间、品种间可能存在一定的差异。一定的差异。（2 2）小孢子发育时期：醋酸洋红染色镜检花粉发育时期。）小孢子发育时期：醋酸洋红染色镜检花粉发育时期。大多数植物以单核后期花粉适宜花药培养。大多数植物以单核后期花粉适宜花药培养。
16、（3 3）供体植株的生理状态：受植株生长环境和生理年龄等）供体植株的生理状态：受植株生长环境和生理年龄等影响。如木本植物幼龄植株比老龄诱导率高；始花期和盛影响。如木本植物幼龄植株比老龄诱导率高；始花期和盛花期比开花末期适宜；一二年生草本生长健壮且处于生殖花期比开花末期适宜；一二年生草本生长健壮且处于生殖高峰期的花粉花药诱导率高。高峰期的花粉花药诱导率高。四分体四分体:醋酸洋红染色醋酸洋红染色四分体四分体:Alexanders 染色染色单核期单核期双核期双核期成熟花粉粒成熟花粉粒不同发育时期的烟草小孢子对不同发育阶段的花药进行对不同发育阶段的花药进行培养测试培养测试确定最佳小孢子发育时期的确定最
17、佳小孢子发育时期的形态特征形态特征注意形态特征会因品种、发注意形态特征会因品种、发育状态、环境条件的变化而育状态、环境条件的变化而发生变化发生变化不同发育阶段的烟草花芽不同发育阶段的烟草花芽 花粉发育时期的确定花药漂浮培养自然释放法：把花药接种在液体培养基上，花药漂浮于液体表面经1-7天的培养，药壁开裂，花粉自然散落下来及时将花药壁从培养瓶取出，留下的花粉继续培养。培养基处理 将植株的任何一部分作为外植体，接种于附加一定浓度的秋水仙素培养基中培养一段时间后，转入无秋水仙素的相同培养基中继续培养诱导胚状体。前期要求高温（25-28），光照条件要求不高，愈伤组织诱导阶段黑暗或弱光、散射光培养；形成
18、大小相似的细胞，然后由单一类细胞形成多核花粉细胞（途径)。看护培养法：花药接种于培养基，上面放置一块滤纸，花粉接种于滤纸上。体细胞含有3个或3个以上染色体组的生物体称为多倍体（polyploidy）。离体条件下对植物的花粉或花药进行培养（Pollen Culture and Anther Culture）获得单倍体植株的技术最早是在1964年由印度植物学家Guha 和Maheshiwari在毛叶曼佗罗（Datura innoxia)的花药培养中成功获得单倍体植株。第一次有丝分裂为均等分裂，B途径.附加系的创制方法包括杂交法、桥梁亲本法、双重单体或多重单体附加法、双二倍体回交法、远缘杂种F1花药
19、（花粉）培养法等。第三节 园艺植物非整套染色体操作是以未受精子房或胚珠为外植体诱导单倍体的方法。对外界环境条件的适应性强，抗病力、耐旱力、耐寒力一般比二倍体强，但结实力多会下降。（1）材料的表面灭菌与无菌操作：（2)供体植株的生理状态：适宜生长条件下的供体植株，其未授粉子房和胚珠培养效果较好；（5）培养条件：温度以25为适宜，黑暗条件有利于雌核发育。染色体相互发生片段交换的植株叫相互易位系，染色体片段只从一方移接到另一方染色体上的植株叫简单易位系。对外界环境条件的适应性强，抗病力、耐旱力、耐寒力一般比二倍体强，但结实力多会下降。1976年San Noeum首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株
20、，并采用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。小孢子第一次分裂为均等分裂（B途径）常规法创制代换系采用单体法、缺体回交法和单端体法等。The figure shows that a uninucleated microspore may degenerate before division,(a)or may give rise,by mitosis,to normal binucleated grain presenting vegetative and generative nuclei(b).（4 4）预处理：）预处理：花粉和花药培养中材料的预处理方法有黑暗处理、光花粉和花药培养中材料的预
21、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（秋水照处理、高渗处理（蔗糖、甘露醇等）、药物处理（秋水仙素、乙稀利、仙素、乙稀利、EMSEMS等）、温度处理以及射线处理（等）、温度处理以及射线处理（r r射线）射线）等。等。温度处理又包括低温处理和高温处理，接种前的处理和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箱里3-10 3-10 下进行下进行1-151-15天的低温处理。也可采用接种后天的低温处理。也可采用接种后预处理的方法。预处理的方法。（5 5）培养基成分
22、：）培养基成分：培养基类型培养基类型 MSMS、MillerMiller、NitshNitsh、H H、N6N6、W14W14等。等。激素及生长调节剂激素及生长调节剂 早期要求生长素促进分裂，早期要求生长素促进分裂，后期细胞分裂素促进花粉植后期细胞分裂素促进花粉植株的形成。株的形成。碳源及其他成分碳源及其他成分 高浓度蔗糖等，要求较低的铵态氮、氨基酸等。高浓度蔗糖等，要求较低的铵态氮、氨基酸等。（6 6）温度和光照：）温度和光照：前期要求高温（前期要求高温（25-2825-28），光照条件要求不高，愈伤），光照条件要求不高，愈伤组织诱导阶段黑暗或弱光、散射光培养；分化阶段光照有组织诱导阶段黑暗
23、或弱光、散射光培养；分化阶段光照有利于分化。利于分化。（7 7）接种方式和密度）接种方式和密度 接种方向和密度影响小孢子离接种方向和密度影响小孢子离体形态发生。体形态发生。不结球白菜小孢子培养不结球白菜小孢子培养二、雌配子途径二、雌配子途径 植物胚囊中具有单倍性染色体构成的细胞在适当的条件植物胚囊中具有单倍性染色体构成的细胞在适当的条件下可以发育成单倍体植株，这就是制备单倍体的雌配子体途下可以发育成单倍体植株，这就是制备单倍体的雌配子体途径，常用的方法是通过未授粉子房和未授粉胚珠培养。或采径，常用的方法是通过未授粉子房和未授粉胚珠培养。或采用其他方法通过雌配子体途径获得单倍体。用其他方法通过雌
24、配子体途径获得单倍体。19801980年成功培养了未授粉的非洲菊、烟草的胚珠，获得了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。单倍体植株。显花植物花的结构图示显花植物花的结构图示1.1.未受精子房或胚珠培养的意义未受精子房或胚珠培养的意义 是以未受精子房或胚珠为外植体诱导单倍体的方法。是以未受精子房或胚珠为外植体诱导单倍体的方法。19761976年年San NoeumSan Noeum首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株，并采首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株，并采用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。目前已在向日葵、用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。目前已在向日葵、
25、甜菜、黄瓜、洋葱、百合等园艺植物上获得了成功。甜菜、黄瓜、洋葱、百合等园艺植物上获得了成功。（1 1）目前部分植物花粉花药培养技术尚未成功建立或诱导）目前部分植物花粉花药培养技术尚未成功建立或诱导频率过低，因此可以采用未受精子房或胚珠培养；频率过低，因此可以采用未受精子房或胚珠培养；（2 2）对于雄性不育植物也可以采用该方法培养单倍体；）对于雄性不育植物也可以采用该方法培养单倍体；（3 3）未受精子房或胚珠培养获得的再生植株为绿苗，白化现）未受精子房或胚珠培养获得的再生植株为绿苗，白化现象少；象少；（4 4）未授粉子房或胚珠培养再生植株稳定；）未授粉子房或胚珠培养再生植株稳定；（5 5）雌雄异
26、株植物可以采用未授粉子房或胚珠培养获得单倍）雌雄异株植物可以采用未授粉子房或胚珠培养获得单倍体。体。2.2.雌核发育雌核发育 胚囊中具有单倍性染色体构成的细胞都可以通过离体胚囊中具有单倍性染色体构成的细胞都可以通过离体雌核发育产生单倍体植株，包括（雌核发育产生单倍体植株，包括（1 1）助细胞或胚囊的无）助细胞或胚囊的无配子生殖产生单倍体；（配子生殖产生单倍体；（2 2）卵细胞、助细胞和反足细胞）卵细胞、助细胞和反足细胞发育产生单倍体；（发育产生单倍体；（3 3）非正常发育的大孢子四分体产生）非正常发育的大孢子四分体产生单倍体。单倍体。3.3.雌核发育的主要影响因素雌核发育的主要影响因素（1 1
27、）基因型：）基因型：培养难易程度受基因型影响。培养难易程度受基因型影响。（2)2)供体植株的生理状态：供体植株的生理状态：适宜生长条件下的供体植适宜生长条件下的供体植株，其未授粉子房和胚珠培养效果较好；生理年龄小，培株，其未授粉子房和胚珠培养效果较好；生理年龄小，培养效果好。养效果好。（3 3）胚囊发育时期：）胚囊发育时期：接近成熟阶段的子房和胚珠易培接近成熟阶段的子房和胚珠易培养成功。养成功。密度为104-105/ml。显花植物花的结构图示1976年San Noeum首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株，并采用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。（5）雌雄异株植物可以采用未授粉子房或胚珠培
28、养获得单倍体。单倍体（haploid）是指体细胞中含有本物种配子体（gametophyte）染色体数目的个体。（5）雌雄异株植物可以采用未授粉子房或胚珠培养获得单倍体。对远缘杂种的花药（或花粉）进行培养，再生植株中有可能鉴定出染色体代换系。目前已在向日葵、甜菜、黄瓜、洋葱、百合等园艺植物上获得了成功。（3）供体植株的生理状态：受植株生长环境和生理年龄等影响。第二节 园艺植物多倍体的制备1976年San Noeum首次在大麦未受精子房培养得到单倍体植株，并采用离体雌核发育来阐明单倍体产生的过程。胚乳培养应注意的问题：始花期和盛花期比开花末期适宜；对花蕾进行表面灭菌，然后分离花药和花粉。矮牵牛未授
29、粉胚珠培养不需激素，其他需要适当添加。前期要求高温（25-28），光照条件要求不高，愈伤组织诱导阶段黑暗或弱光、散射光培养；（3）供体植株的生理状态：受植株生长环境和生理年龄等影响。而雌配子途径以雌性器官及其相关结构为外植体，经雌核发育（gynogenesis）获得单倍体植株。（4 4）培养基成分：）培养基成分：A.A.植物激素植物激素 授粉胚珠：细胞分裂素对胚发育通常有促进作用。授粉胚珠：细胞分裂素对胚发育通常有促进作用。未授粉胚珠：外源激素不利于向日葵孤雌生殖。未授粉胚珠：外源激素不利于向日葵孤雌生殖。矮牵牛未授粉胚珠培养不需激素，其他需要适当添加。矮牵牛未授粉胚珠培养不需激素，其他需要适
30、当添加。B.B.有机物：有机物：添加有机附加物可以促进授粉胚珠的添加有机附加物可以促进授粉胚珠的发育。发育。C.C.蔗糖浓度：蔗糖浓度：3-12%3-12%，通常，通常5%5%，高浓度利于孤雌，高浓度利于孤雌生殖。生殖。（5 5）培养条件：）培养条件：温度以温度以2525为适宜，黑暗条件有利于为适宜，黑暗条件有利于雌核发育。雌核发育。（6 6）接种方向：）接种方向：花柄插入培养效果好。花柄插入培养效果好。第二节第二节 园艺植物多倍体的制备园艺植物多倍体的制备 体细胞含有体细胞含有3 3个或个或3 3个以上染色体组的生物体称为个以上染色体组的生物体称为多倍体（多倍体（polyploidypoly
31、ploidy）。多倍体在植物形态和细胞上）。多倍体在植物形态和细胞上都表现明显的巨大性、遗传性较丰富，变异的范围广；都表现明显的巨大性、遗传性较丰富，变异的范围广；对外界环境条件的适应性强，抗病力、耐旱力、耐寒对外界环境条件的适应性强，抗病力、耐旱力、耐寒力一般比二倍体强，但结实力多会下降。力一般比二倍体强，但结实力多会下降。人工诱导多倍体方法较多，如利用未减数配子（人工诱导多倍体方法较多，如利用未减数配子（2n2n配配子），采用物理方法（机械损伤、射线、温度、高速离子），采用物理方法（机械损伤、射线、温度、高速离心）使染色体加倍；采用原生质体融合、胚乳培养等也心）使染色体加倍；采用原生质体融
32、合、胚乳培养等也可以获得多倍体。可以获得多倍体。采用化学方法诱导植物染色体加倍，常用的是秋水仙采用化学方法诱导植物染色体加倍，常用的是秋水仙素（素（colchicinecolchicine），具有阻碍纺锤丝形成和赤道板的产），具有阻碍纺锤丝形成和赤道板的产生而导致染色体加倍。此外抗微管形成的除草剂如氟乐生而导致染色体加倍。此外抗微管形成的除草剂如氟乐灵（灵（trifluralintrifluralin）、氨磺灵（）、氨磺灵（oryzalinoryzalin）、）、APMAPM等也具等也具有染色体加倍功能。有染色体加倍功能。A.A.浸泡法浸泡法 无菌条件下以一定浓度的秋水仙素浸泡再无菌条件下以一
33、定浓度的秋水仙素浸泡再生小植株，再转移至新鲜培养基中培养。生小植株，再转移至新鲜培养基中培养。B.B.生长点处理生长点处理 秋水仙素水溶液直接涂抹生长点（顶秋水仙素水溶液直接涂抹生长点（顶芽或腋芽）。芽或腋芽）。C.C.培养基处理培养基处理 将植株的任何一部分作为外植体，接将植株的任何一部分作为外植体，接种于附加一定浓度的秋水仙素培养基中培养一段时间种于附加一定浓度的秋水仙素培养基中培养一段时间后，转入无秋水仙素的相同培养基中继续培养诱导胚后，转入无秋水仙素的相同培养基中继续培养诱导胚状体。状体。离体诱导影响因素：离体诱导影响因素：（1 1）外植体：愈伤组织、种子、芽、）外植体：愈伤组织、种子
34、、芽、茎尖分生组织、叶片、原球茎等均茎尖分生组织、叶片、原球茎等均 可；以生长旺盛时可；以生长旺盛时 期为适宜。期为适宜。（2 2）加倍剂的类型：秋水仙素、氨磺灵、氟乐灵等。）加倍剂的类型：秋水仙素、氨磺灵、氟乐灵等。（3 3）加倍剂浓度和时间：高浓度短时间或低浓度长时）加倍剂浓度和时间：高浓度短时间或低浓度长时间处理。间处理。（4 4）加倍剂的加入时间：接种前浸泡处理或先获得无）加倍剂的加入时间：接种前浸泡处理或先获得无菌材料再处理。菌材料再处理。（5 5）助剂：如二甲基亚砜（）助剂：如二甲基亚砜（DMSODMSO）。）。胚乳培养胚乳培养 胚乳在被子植物中是双受胚乳在被子植物中是双受精的产物
35、，由极核和雄配子精的产物，由极核和雄配子结合成的三倍体组织。结合成的三倍体组织。而裸子植物胚乳在受精前而裸子植物胚乳在受精前形成，为单倍体。形成，为单倍体。仅仅4040多种植物进行胚乳培多种植物进行胚乳培养研究，养研究，2020种获得再生植株，种获得再生植株，如猕猴桃等。多存在混倍现如猕猴桃等。多存在混倍现象。象。胚乳培养应注意的问题：胚乳培养应注意的问题：（1 1）确定适宜的发育时期（生长旺盛期）；）确定适宜的发育时期（生长旺盛期）；（2 2）严格区分胚乳和其他组织；）严格区分胚乳和其他组织；（3 3）合理使用激素；）合理使用激素；（4 4）注意光、温条件（）注意光、温条件（24-2824-
36、280 0C C；黑暗条件）。；黑暗条件）。第三节第三节 园艺植物非整套染色体操作园艺植物非整套染色体操作 生物体的核内染色体数不是染色体基数整数倍，而发生物体的核内染色体数不是染色体基数整数倍，而发生个别染色体增减的生物体称为非整倍体（生个别染色体增减的生物体称为非整倍体（aneuploidaneuploid）。）。非整倍体多不具有直接利用价值，但可以利用非整倍体进非整倍体多不具有直接利用价值，但可以利用非整倍体进行染色体添加、消减、代换和易位，将带有异源优良基因行染色体添加、消减、代换和易位，将带有异源优良基因的染色体或片段导入生物体中，从而达到定向改变遗传特的染色体或片段导入生物体中，从
37、而达到定向改变遗传特性，创造新类型和新品种的目的。性，创造新类型和新品种的目的。一、染色体代换系的创制一、染色体代换系的创制 生物体的染色体被异源种属染色体所代换的品系称为代生物体的染色体被异源种属染色体所代换的品系称为代换系，一条染色体被代换称为单体代换系，一对染色体被代换系，一条染色体被代换称为单体代换系，一对染色体被代换称为二体代换系，整套被代换称为整套染色体代换系。换称为二体代换系，整套被代换称为整套染色体代换系。常规法创制代换系采用单体法、缺体回交法和单端体法等。常规法创制代换系采用单体法、缺体回交法和单端体法等。生物技术方法创制代换系主要是组织培养法，其中常用的是生物技术方法创制代
38、换系主要是组织培养法，其中常用的是花药（花粉）培养法。对远缘杂种的花药（或花粉）进行培花药（花粉）培养法。对远缘杂种的花药（或花粉）进行培养，再生植株中有可能鉴定出染色体代换系。养，再生植株中有可能鉴定出染色体代换系。二、染色体附加系的创制二、染色体附加系的创制 将同种或异种的染色体导入受体中，这种染色体在受体将同种或异种的染色体导入受体中，这种染色体在受体中增加的技术叫做染色体附加。中增加的技术叫做染色体附加。具有附加染色体的品种或品系叫附加系。具有附加染色体的品种或品系叫附加系。导入一条或几条异源种属的染色体的品种称为异附加系；导入一条或几条异源种属的染色体的品种称为异附加系；得到一条异源
39、染色体的的受体叫做单体附加系；达到一对染得到一条异源染色体的的受体叫做单体附加系；达到一对染色体的叫做二体附加系，整套染色体附加到受体，可能创造色体的叫做二体附加系，整套染色体附加到受体，可能创造出具有一套异源种属染色体的异附加系。出具有一套异源种属染色体的异附加系。附加系的创制方法包括杂交法、桥梁亲本法、双重单体附加系的创制方法包括杂交法、桥梁亲本法、双重单体或多重单体附加法、双二倍体回交法、远缘杂种或多重单体附加法、双二倍体回交法、远缘杂种F1F1花药（花花药（花粉）培养法等。粉）培养法等。三、染色体易位系的创制三、染色体易位系的创制 易位是指某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色易位
40、是指某染色体的一个区段移接在非同源的另一个染色体上。染色体相互发生片段交换的植株叫相互易位系，染色体上。染色体相互发生片段交换的植株叫相互易位系，染色体片段只从一方移接到另一方染色体上的植株叫简单易位系。体片段只从一方移接到另一方染色体上的植株叫简单易位系。易位系的创制常规方法包括辐射诱导易位和杂交诱导易位。易位系的创制常规方法包括辐射诱导易位和杂交诱导易位。组织培养诱导易位是利用组织培养过程常可引起染色体不组织培养诱导易位是利用组织培养过程常可引起染色体不稳定，出现染色体断裂、易位、缺失及染色体数目改变的现稳定，出现染色体断裂、易位、缺失及染色体数目改变的现象，而筛选易位系。种间杂种的组织培养可以提高染色体同象，而筛选易位系。种间杂种的组织培养可以提高染色体同源配对和交换频率，诱发易位系。源配对和交换频率，诱发易位系。
