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31 第五章植物的胚胎培养及离体授粉
Hanning (1904) 最早在无菌条件下进行十字花科辣根菜、萝卜成熟胚培养获得成功。
Laibach (1925,1929)用宿根亚麻×奥地利亚麻(Linum perenne × )胚培养,得到了杂种植物。因为在远缘杂交的组合中,植物所结的种子发育不良,不能萌发。可将胚置于人工培养基上培养成功。
在高等植物种间或属间远缘杂交时的问题:
①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的受精前障碍。
②或即使受精,由于胚乳发育不良或因胚与胚乳间不亲和而使胚在早期败育。胚胎培养可以在胚乳发育不良时,把胚在早期及时取出培养,有可能获得杂交的成功。
第一节植物胚胎培养的类型和应用
植物胚胎培养(Embryo culture)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。
一、胚培养类型
两类:幼胚与成熟胚培养

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,培养基要求简单。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。
幼胚离体培养有两种不同的生长方式:
1)继续进行正常的胚胎发育,维持胚性生长。
2)迅速萌发为幼苗,不维持胚性生长,这种情况称为“早熟萌发”(precocious germination)。早熟萌发形成的幼苗往往畸形瘦弱,甚至引起死亡。
二、培养方法
1、材料的选择与灭菌
取回大田或温室里种植的杂交植物的子房,用70%的酒精进行几秒钟表面消毒,% HgCl2灭菌10~30min,无菌水冲洗,即可用于外植体的分离和培养。
2、幼胚的分离及培养
①幼胚的剥离
②幼胚的培养
胚胎发育过程分为两个时期:
1)异养期(heterotrophy period),即在胚发育早期,幼胚由胚乳及周围的组织提供养分。
2)自养期(autotrophy period) ,胚在代谢上已经能在基本的无机盐和蔗糖的合成培养基上生长,在营养上已相当独立。
Monnier(1976,1978)介绍了一种培养方法
胚乳看护培养
Ziebur等(1951)报道,在进行大麦未成熟胚离体培养
时,培养基上存在来自同一物种另一种子的离体胚乳,对胚
的生长有明显的促进作用。
谷类胚胎嫁接的研究发现,当大麦胚移植到小麦的胚乳上
时,比在大麦胚乳上生长更好。
Kruse(1974)在某些属间杂交中,若把杂交未成熟的胚放
在事先培养的大麦胚乳上培养,能显著提高获得杂种植株的
频率。
大麦(Hordeum vulgare)×黑麦(Secale cereale)属间杂交,采用这种方法有30%~40%的杂种未成熟胚可以发育成苗,而用传统的胚培养法只有1%能成功。
De lautour等(1980)改良胚乳看护培养(图4-2)。他们把杂种离体幼胚嵌入到由双亲之一胚乳中,然后把二者一起放在人工培养基上培养。
三、胚胎培养的应用
在远缘杂交中,由于双亲遗传和生理的不亲和性,产生受精障碍或胚乳不能正常发育,导致杂种发育不良或早期夭折。利用胚胎培养或分离早期幼胚培养,在试管中培养成再生植株,可防止远缘杂交中优良种质的丢失。
一些种子发育不完全或有抑制物存在而影响种胚发芽。利用含有糖和无机盐的培养基进行胚培养,可使这些植物的幼胚达到生理和形态上的成熟而萌发成植株。
常规育种和胚培养技术相结合,可缩短育种时间。
长期营养繁殖的植物,虽然具有形成种子的能力,但种子生活力较低。胚培养有可能促进这类种子萌发和形成幼苗。