008多倍体与单倍体植物.ppt

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1、Cell Engineering第八章多倍体与单倍体植物Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.变异自然界自然界人工创造人工创造遗传特性人工选择人工选择新品种新品种或或物种物种Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.生生物物的育种的育种基因工程育种基因工程育种诱变育种诱变育种细胞工程育种细胞工程育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种杂交育种杂交育种传统的育种方法传统的育种方法新品种培育的方法新品种培育的方法Chapter

2、8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved. 目前培育良种有多种途径：目前培育良种有多种途径： 其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想其一是具有不同优点的亲本杂交，从其后代中选择理想的变异类型，变异来源于基因重组的变异类型，变异来源于基因重组, ,选育过程中性状的遗选育过程中性状的遗传遵循分离、自由组合等定律传遵循分离、自由组合等定律（杂交育种）（杂交育种） 其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，其二是通过射线处理，改变已有品种的个别重要性状，变异来源于基因突变，实质是细胞的变异来源于基因突变，实质是细胞的DN

3、ADNA分子上的碱基发分子上的碱基发生改变生改变（诱变育种）（诱变育种） 其三是改变染色体数目，如用秋水仙素处理植物的分生其三是改变染色体数目，如用秋水仙素处理植物的分生组织，经过培育和选择能得到多倍体植株组织，经过培育和选择能得到多倍体植株（染色体工程（染色体工程） 其四是细胞工程育种（体细胞杂交）其四是细胞工程育种（体细胞杂交） 其五是转基因育种其五是转基因育种Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.基因工程育种与细胞工程育种基因工程育种与细胞工程育种基因工程育种基因工程育种细胞工程育种细胞工程育种方法方法

4、转基因技术转基因技术细胞融合细胞融合组织培养组织培养原理原理基因重组基因重组细胞膜流动性细胞膜流动性植物细胞的全能性植物细胞的全能性优优缺缺点点按人们意愿定向改造按人们意愿定向改造生物的性状生物的性状 克服远缘杂交不亲和克服远缘杂交不亲和性，培育出作物新品性，培育出作物新品种种 例子例子转基因抗虫棉转基因抗虫棉超级细菌超级细菌蕃茄蕃茄-马铃薯马铃薯Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.常规育种常规育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处理杂交用射线、激光、化学药品等处理生物用秋水仙素处理

5、种子或幼苗花药离体培养原理通过基因重组把两亲本的优良性状组合在同一后代中用人工方法诱发基因突变，产生新性状，创造新品种或新类型抑制细胞分裂中纺锤体的形成，使染色体数目加倍后不能形成两个细胞诱导精子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体特点方法简便，但需较长年限方可获得纯合体加速育种的进程，大幅改良某些性状，但突变后有利个体往往不多器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低举例高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产量青霉素菌株的育成三倍体西瓜、八倍体小黑麦抗病植株的育成Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidon

6、g, All rights reserved.多倍体和单倍体育种多倍体和单倍体育种Chromosome Engineering 认识染色体与染色体组认识染色体与染色体组 什么是染色体工程什么是染色体工程Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.一、认识染色体一、认识染色体1. 染色体的组成染色体的组成与与DNA、基因之间的、基因之间的关系关系2. 染色体的形态结构染色体的形态结构与分类与分类3. 染色体染色体DNA的的3种种功能元件功能元件4. 染色体组染色体组Chapter 8细胞工程Copyright 201

7、1 Wang Weidong, All rights reserved.1、真核细胞染色体的组成组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4；非组蛋白：HMG、DNA结合蛋白DNA：不重复序列；中度重复序列；高度重复序列少量的RNA；Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.2 2、染色体的主要结构染色体的主要结构着丝粒着丝粒(centromere)主缢痕主缢痕(Primary constriction) 次缢痕次缢痕(secondary constriction)动粒动粒(kinetochore) 核 仁 组 织

8、区核 仁 组 织 区 ( n u c l e o l a r organizing region, NOR)随体随体(satellite)端粒端粒(telomere)根据着丝点的位置而定，可将中期染色体分为四种：中着丝粒染色根据着丝点的位置而定，可将中期染色体分为四种：中着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、端着丝粒染色体、近端着丝粒染色体。体、亚中着丝粒染色体、端着丝粒染色体、近端着丝粒染色体。 Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.染色体的超微结构v核小体是染色体包装的基本单位；v染色体包装的螺线管模型：Cha

9、pter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.核小体的结构 每一个核小体核心包含有146bp DNA和8个组蛋白分子（2H2A，2H2B，2H3，2H4）；DNA在每个组蛋白核心外缠绕约2圈Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.染色体的串珠状形式与螺线管结构 146bpDNA的核小体核心由54bp间隔DNA连成一条串珠状结构； 核小体螺旋形缠绕形成螺线管结构，每一周螺旋含6个核小体，因此，DNA长度缩短了6倍。Chapter 8细胞工程C

10、opyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.DNA PackagingChapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Gene ExpressionChapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.3 3、染色体、染色体DNADNA结构稳定遗传的功能序列结构稳定遗传的功能序

11、列ARS (autonomous replicating sequence)CEN (centromeric sequence) The centromere is a specialized region of the chromosome that plays a critical role in ensuring the correct distribution of duplicated chromosomes to daughter cells during mitosis TEL (telomeric sequence) The sequences at the ends of e

12、ukaryotic chromosomes, called telomeres, play critical roles in chromosome replication and maintenance. Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.DNADNA稳定遗传的三种功能位点稳定遗传的三种功能位点Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.4、染色体组、染色体组 染色体组染色体组 染色体组型染色体组型 染色体倍性染色体倍性体细

13、胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是，携带着控制一种体细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组染色体组。 染色体组型染色体组型是指一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。是指一个体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。 染色体倍性染色体倍性是指细胞中包含的染色体组数或基数。是指细胞中包含的染色体组数或基数。 Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All ri

14、ghts reserved.Human mitotic chromosomes and karyotypeChromosome painting=multicolor FISHChapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.染色体组用符号染色体组用符号“X”表示表示 生物体的体细胞染色体数用生物体的体细胞染色体数用2n表示，无论是二倍体还是多表示，无论是二倍体还是多倍体，倍体，2n只表示体细胞的染色体数，并不表示其倍性如：只表示体细胞的染色体数，并不表示其倍性如：玉米体细胞染色体数玉米体细胞染色体数2n=20，普通小麦

15、体细胞染色体数普通小麦体细胞染色体数2n=42，要正确表示倍性应写成：要正确表示倍性应写成：玉米玉米2n=2X=20，普通小麦普通小麦2n=6X=42。符号符号“n”和和“X”的区别与联系的区别与联系单倍体与一倍体含义相同吗？单倍体与一倍体含义相同吗？Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chromosome Engineering 认识染色体与染色体组认识染色体与染色体组 什么是染色体工程什么是染色体工程Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights

16、 reserved.染色体工程染色体工程: : 是人们按照一定的设是人们按照一定的设计计, ,有计划地消减、添加或代换同种有计划地消减、添加或代换同种或异种染色体的技术。或异种染色体的技术。广义上讲它还包括染色体内部的部广义上讲它还包括染色体内部的部分遗传操作技术。分遗传操作技术。二、什么是染色体工程二、什么是染色体工程Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.染色体数目变异整倍变化：多倍体：细胞中含有三个或更多染色体组的个体单倍体：细胞中含有正常体细胞的一半染色体数非整倍体变化：染色体减少：单体（减1条）、缺体

17、（减1对）染色体增加：三体（加1条）、四体（加1对）染色体代换：同种代换、异种代换Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.n染色体数变异染色体数变异一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以一是体细胞内以染色体组为基数进行的整倍性变化，以整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍整倍体染色体数目变化产生的变异会产生多倍体和单倍体；体；另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细另一种是染色体组内的个别染色体数目有所增减，使细胞内的染色体数目不是基数的的完整倍数，因此被称为胞内的染色体数目不是基数

18、的的完整倍数，因此被称为非整倍体。非整倍体。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.染色体结构变异易位：一个染色体上某一区段跟另一非同源染色体上的区段发生互换缺失：染色体的某一区段及带有的基因一起丢失倒位：染色体上某一区段连同它带有的基因顺序发生180度倒转重复：一个染色体上增加了相同的某个区段。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.n染色体结构变异染色体结构变异染色体易位染色体易位：一个染色体上某一区段与另一非同源染色体上的

19、区段发生互换。染色体缺失染色体缺失：染色体的某一区段及其带有的基因一起丢失染色体倒位染色体倒位：染色体上某一区段连同它带有的基因顺序发生180度倒转。染色体重复染色体重复：一个染色体上增加了相同的某个区段。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.缺失缺失：缺失一个片段。 重复重复：某一片断重复出现。倒位：片段断裂，倒转倒位：片段断裂，倒转180180度，重新连接。度，重新连接。易位：片段断裂，移到易位：片段断裂，移到另一条染色体臂上。另一条染色体臂上。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wa

20、ng Weidong, All rights reserved.多倍体与单倍体育种多倍体与单倍体育种的优点的优点Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.多倍体多倍体特点特点多倍体与二倍体相比，最显著的特点是形多倍体与二倍体相比，最显著的特点是形态上的态上的巨大性巨大性糖类、蛋白质及其它糖类、蛋白质及其它产物的含量产物的含量也有所提也有所提高高由于多倍体动物具有由于多倍体动物具有生长速度快生长速度快、成活率成活率高高及及抗病能力强抗病能力强等特点，所以可通过人工等特点，所以可通过人工诱导多倍体来诱导多倍体来改善生

21、物的经济性状改善生物的经济性状Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.多倍体的优良性状举例多倍体的优良性状举例四倍体水稻的千粒重量是二倍体水稻的两倍，蛋白质含量提高515，单位面积增产达50以上。四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多。四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体的品种几乎增加了一倍。四倍体萝卜的主根粗大，产量比最好的二倍体品种还要高。三倍体三倍体甜菜比较耐寒，含糖量和产量都较高，成熟也比较早。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights rese

22、rved.多倍体的不育性多倍体的不育性思考题：为什么多倍体高度不育呢？Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.以有以有3 3个染色体的三倍体为例，个染色体的三倍体为例，3n.(n=3)3n.(n=3)在同源染色体联汇时可能有四种取向的排列方式：在同源染色体联汇时可能有四种取向的排列方式：四种中只有A形成的配子具有完整染色组的单倍体或者二倍体完整染色体的配子。占25%其余3种组合所形成的配子都是非整倍体染色体的配子，这种配子由于剂量不同，一般不成活。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang

23、 Weidong, All rights reserved.一般形成正常配子的几率是（1/2）n-1，这里n是一个染色体组中的染色体个数。如果是6对以上染色体，三倍体几乎全部不育。减数分裂时同源染色体联会时发生紊乱，很难将完整的一套染色体分配到一个配子中去。即：很难形成具有完整一套染色体组的配子。绝大多数配子中的染色体数目不正常。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.思考题思考题2：三倍体高度不育有什么好处呢？：三倍体高度不育有什么好处呢？1、巨大性： 三倍体三倍体的杜鹃花因为不育不育，所以开花时间特别长2、

24、食用方便三倍体三倍体的西瓜因为很少产生有功能的生殖细胞，所以没有种子，无籽西瓜。食用方便，且含糖量高。利用的是三倍体高度不育性：香蕉就是三倍体，三倍体，高度不育不育，因此，因此常常没有种子没有种子。3、生物安全Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.思考题：为什么动物的多倍体比植物少？思考题：为什么动物的多倍体比植物少？植物多倍体现象比动物广泛，植物远源杂交能力强植物远源杂交能力强，异花传粉。多为异源多倍体。动物多倍体少，高度不育。低等动物存在，多为同源多倍体。植物的繁殖比较容易，如果多倍体植物不能形成种子，它

25、还能依靠营养器官的无性繁殖营养器官的无性繁殖来产生后代，因此在生物进化过程中，植物多倍体有可能被保存下来。而动物则不同，尤其动物有性别分化后，大多数动物是雌雄异体，染色体稍不平衡，就会造成联会紊乱，引起不育不育，甚至使动物个体不能成活。即使有多倍体的动物个体的话，通常也只能靠无性生殖来维持，而无性生殖的个体对环境的适应能力很弱，因此进化中很难形成一稳定的种。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.单倍体优点单倍体优点二倍体杂合植物两套染色体：显性基因表现型、隐性基因。由于单倍体只具有一套染色体，染色体上的每个基

26、因都能表现相应的性状，所以极易发现所产生的突变，尤其是隐性突变，所以单倍体是进行染色体遗传分析的理想实验材料。由于通过人工方法使单倍体的染色体加倍就可以获得纯合二倍体，因此在育种上具有极高价值。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.思考题：单倍体是否也高度不育呢？思考题：单倍体是否也高度不育呢？单倍体单倍体具有本物种配子染色体数目的个体. 由配子产生的个体高度不育个体高度不育,原因是配子中的染色体减数分裂时随机向两极移动,只有到达一极的染色体完全时,配子才是可育的。在减数第一次分裂的中期，它们的染色体都是单价

27、体，没有可以配对的同源染色体，是被随机的分向两极，每一条染色体分到这一极或那一极的机会都是12 (n-1)，例如：对于一组的12条染色体都分到一极的机会是 11024，可见单倍体是高度不育不育的。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Part II: 植物染色体倍性改造植物染色体倍性改造1. 人工诱导植物多倍体的意义2. 染色体加倍技术3. 植物的单倍体育种Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.1. 人工诱导植物多倍体的意义

28、人工诱导植物多倍体的意义多倍体多倍体(polyploidy): 植物的性状比原来植物的性状比原来的二倍体气孔、花、果实和种子比二倍体的二倍体气孔、花、果实和种子比二倍体者为大，叶肉较厚，茎秆也较粗壮者为大，叶肉较厚，茎秆也较粗壮Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.烟草2倍体，4倍体和8倍体叶片表皮细胞的比较Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.多倍体育种的重要应用新型农业食品资源新型农业食品资源无籽西瓜：没有籽、品质好、食

29、用方便、高产抗病异源多倍体小黑麦：产量高、品质好高品质树木培育高品质树木培育多倍体桑树：体细胞较大、叶肉厚、叶质较好、抗寒性强三倍体毛白杨Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.2. 染色体加倍技术A A、化学诱导方法、化学诱导方法B B、生物学方法、生物学方法Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.A、化学方法1. 1. 细胞松驰素B(cytochalasin)B(cytochalasin)能抑制肌动蛋白聚合成微丝，从而抑制细

30、胞质分裂，使用最早、最广泛，其诱导效果也最突出。2. 2. 秋水仙素(colchicine)(colchicine)阻止细胞分裂过程中的纺缍体的形成。特点：化学药物价格昂贵，有毒性Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.多倍体育种的应用多倍体育种的应用三倍体无籽西瓜栽培三倍体无籽西瓜栽培普通有籽西瓜的染色体数目是22,我们称之为二倍体。n=11 原理：三倍体的高度不育性。由于三倍体的同源染色体有3个,在减数分裂后期配子染色体组合成分的不平衡,使染色体不能正常联合,未形成正常生殖细胞,因而不能正常受精结籽，在果实

31、内没有种子。西瓜一组染色体数目为11，因此出现一组全套染色体的几率是（1/2）10。 Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.培育方法培育方法 （1）四倍体母本的获得：取二倍体西瓜的幼苗，用0.2-0.4%的秋水仙素溶液滴在幼苗的生长点上，每天1-2次，连续2天，可以获得四倍体。（2）三倍体获得：选择优质高产的带有显形基因标志的二倍体作父本，与四倍体母本植株杂交获得三倍体种子。（3）无籽西瓜的获得：将三倍体种子种下，长出三倍体植株。Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong

32、, All rights reserved.用秋水仙素诱导植物多倍体注意事项处理部位：处理部位：正在分裂的细胞处理方式：处理方式：用水溶液，也可混入羊毛脂、琼脂或凡士林中。药剂浓度：药剂浓度：一般在0.01%0.4%处理时间：处理时间：一般不少于24h处理温度：处理温度：一般1825Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.B、生物学方法 1远缘杂交B、生物学方法 2体细胞杂交（原生质体融合）Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved

33、.远缘杂交远缘杂交二倍体AA(2n=2x)二倍体BB(2n=2x)同源三倍体AAA(2n=3x)同源异源八倍体AAAABBB(2n=8x)同源四倍体AAAA(2n=4x)异源四倍体AABB(2n=4x)染色体加倍染色体加倍染色体加倍Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.异源八倍体小黑麦的培育植物异源多倍体八倍体小黑麦的人工培育普通小麦品种间杂种 黑麦（AABBDD 2n=42AABBDD 2n=42） （RR 2n =14RR 2n =14） 杂种一代 不孕 （ABDR 4x=28)ABDR 4x=28) 人

34、工加倍染色体 八倍体小黑麦 （AABBDDRR 8x=56)AABBDDRR 8x=56)Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.3. 植物单倍体育种植物单倍体育种植物减数分裂后形成的雌雄配子，其染色体数目为体细胞的一半。将这种具有单套染色体的细胞称为单倍体细胞单倍体细胞在人工离体条件下培养，使其单性发育成植物体。这种具有单套染色体的植物称为单倍体植物Chapter 8细胞工程Copyri

35、ght 2011 Wang Weidong, All rights reserved.A. 单倍体育种的概念将具有单套染色体的单倍体植物，经人工染色体加倍，使其成为纯合二倍体。从中选出具有优良性状的个体，直接繁育成新品种；或选出具有单一优良性状的个体，作为杂交育种的原理材料，称为单倍体育种Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.B B、单倍体植物的用途（育种）、单倍体植物的用途（育种） 单倍体染色体加倍可获得纯合二倍体单倍体染色体加倍可获得纯合二倍体 有利于远缘杂交新类型的培育和稳定有利于远缘杂交新类型的培育和

36、稳定 与诱变育种相结合可加速育种进程与诱变育种相结合可加速育种进程 可作为外源基因转化的受体系统可作为外源基因转化的受体系统Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.大大缩短育种周期大大缩短育种周期Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.C C、单倍体植株的培育方法、单倍体植株的培育方法 花药培养花药培养 花

37、粉培养花粉培养未授粉子房培养或胚囊、胚未授粉子房培养或胚囊、胚珠也可获得单倍体植株！珠也可获得单倍体植株！Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.花药培养花药培养 实质：生殖器官培养实质：生殖器官培养 花药的细胞组成？（倍性）花药的细胞组成？（倍性） 如何控制条件抑制如何控制条件抑制2n细胞分裂？细胞分裂？ 再生植株的途径：愈伤组织、胚状体再生植株的途径：愈伤组织、胚状体Chapter 8

38、细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.水稻花药培养水稻花药培养旗叶鞘用旗叶鞘用7070酒精擦洗一遍酒精擦洗一遍剥去旗叶鞘，剥去旗叶鞘，取出稻穗取出稻穗10漂白粉漂白粉10 min，无菌水洗一次。无菌水洗一次。7070酒精酒精手洗两遍手洗两遍培养培养5 5天后，花药变黑褐色，天后，花药变黑褐色，2020天花药裂开，长出淡黄色天花药裂开，长出淡黄色的花粉愈伤组织，先形成芽，的花粉愈伤组织，先形成芽，后长出根，

39、形成幼苗。后长出根，形成幼苗。用接种环接种到用接种环接种到培养基上培养基上左手持穗，左手持穗，右手用镊子右手用镊子取出花药，取出花药，无菌培养皿无菌培养皿中中Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.花粉培养花粉培养细胞培养细胞培养 取材时期：四分体到单核早期取材时期：

40、四分体到单核早期 花粉分离：机械法、漂浮培养自然释放花粉分离：机械法、漂浮培养自然释放 培养方法：直接培养、预培养、看护等培养方法：直接培养、预培养、看护等 再生植株的途径：愈伤组织、胚状体再生植株的途径：愈伤组织、胚状体Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.花粉培养花粉培养选幼年树花蕾选幼年树花蕾取下花蕾（镜检）取下花蕾（镜检）预培养数天预培养数天取花药取花药接种接种分离分离花粉花粉v

41、药壁向花粉提供营养物质；药壁向花粉提供营养物质；v通过药壁吸收、贮存和转化通过药壁吸收、贮存和转化培养基中的外源物质培养基中的外源物质低温预处理低温预处理消毒消毒过滤离心过滤离心再生再生Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved. 单倍体、二倍体、多倍体和非整倍体单倍体、

42、二倍体、多倍体和非整倍体 与植物种类、花粉发育的时期、激素与植物种类、花粉发育的时期、激素种类和浓度、植株发生途径等密切相关。种类和浓度、植株发生途径等密切相关。花粉植株的倍性：花粉植株的倍性：Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.DD、单倍体植株如何加倍、单倍体植株如何加倍 自然加倍自然加倍（花粉植株并不象预期都是单倍体花粉植株并不象预期都是单倍体） 人工诱导加倍人工诱导加倍（如：秋水仙素处理如：秋水仙素处理） 从愈伤组织再生二倍体植株从愈伤组织再生二倍体植株 （单倍体植株再组培，诱导形成愈伤组织，经继（单

43、倍体植株再组培，诱导形成愈伤组织，经继代培养后，转化到分化培养基上，由此获得的再生植代培养后，转化到分化培养基上，由此获得的再生植株，将会有染色体加倍的植株）株，将会有染色体加倍的植株）Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.草莓花药愈伤组织草莓花药愈伤组织草莓花药再生植株草莓花药再生植株草莓花药植株（染色体加倍）草莓花药植株（染色体加倍）Chapter 8细胞工程Copyright 2011 Wang Weidong, All rights reserved.单倍体植株的培育方法单倍体植株的培育方法 花药培养花药培养 花粉培养花粉培养胚囊、胚珠或未授粉子房培养也胚囊、胚珠或未授粉子房培养也可获得单倍体植株！可获得单倍体植株！Cell EngineeringThank you!