花药培养技术在育种中的应用

花药培养技术在育种

中的应用

徐畅

110213981

11级种工二班

引言

花药培养技术是将成熟或未成熟的花药从母体植株上取下，放在无菌的条件下，使其进一步生长、发育成单倍体细胞或植株的技术。花药培养是用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上，以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，并连续进行有丝分裂，形成细胞团，进而形成一团无分化的薄壁组织——愈伤组织，或分化成胚状体，随后使愈伤组织分化成完整的植株。

水稻是我国最主要的粮食作物，播种面积占粮食作物的27%，总产占粮食总产的40%。水稻肩负着我国粮食安全、满足人们不断提高的消费需求及农民增收和农业、环境可持续发展的第一重任，一直被视为重要的战略物资。因此，水稻的生产状况对粮食安全问题有十分重要的影响。在粮食安全日益受到关注的国际大环境下，同时也要满足人们对高生活水平的追求，培育超高产、品质优的水稻新品种，对育种工作者来说是新的任务，常规育种与花药培养育种、分子标记的技术相结合不失为一条好途径。花药培养育种是近代育种学的发展，它继承和发展了杂交育种和系统选择，以常规杂交育种技术为基础，结合花药离体培养技术成为多学科协同作战、综合育种的新技术体系。花种具有缩短育种年限、扩大变异范围、提高选择效率等优势，几十年来发展很快，尤其在水稻育种中被广泛应用。本文综述了花药培养的特点、影响花药培养的主要因素和花药培养在水稻育种中的应用。

一.花药培养育种的特点

（一）后代稳定快，育种年限短

常规杂交后代分离要经5 ～ 6 代才能稳定，应用花药培养获得的单倍体植物经染色体加倍就可以获得纯合二倍体，其遗传性能相对稳定，常规F2每组合群体数从理论上计算为22n ( n 为基因对数) = 22 × 6 ( 水稻有12 对染色体) = 4 096 个体，而花培H1只需26 = 64 株就够了。常规的杂交后代分离世代要在上下代间不断变异中选择，难度很大。其中，即使存在优良变异个体，要代代准确、及时入选的概率也较小，而在大多数的花培H2株内，各种性状表现整齐一致，株系间容易比较，进行特性鉴定，有利于准确选择。多数报道认为，在H2花粉植株的群体中，约90% 的个体在形成H2代株系时，株系内性状整齐一致，能稳定遗传，无分离现象。因此，花培育种至少可比常规育种节省3 ～ 5 年时间。

（二）遗传类型多

花药培养育成的植株是经过基因重组的具有多种多样基因型的花粉粒再生成的植株，所以能充分表现出同源杂合体减数分裂所产生的各种配子的基因型，同时单倍体在自然加倍过程中无有性受精过程中的配子竞争，加之在培养过程中诱导基因突变的概率较大，所以花培后代的遗传变异类型较常规杂交后代可能更丰富。

（三）选择效率高

花药培养后代选择的群体是常规育种的1 /5 ～ 1 /2，而选择的效率是常规育种的3．32 倍。育种目标涉及的基因位点比较少，多

数基因位点的目的基因稳定时，花药培养育种比常规育种更有成效。花药培养育种能使各种配子类型在植株水平较充分地显现出来，避免显性基因位隐性基因的上位性作用，使隐性基因控制的性状显现出来，出现纯合目的基因的慨率也大大高于常规育种。

（四）打破不利性状的连锁关系

花药培养可以克服亚种间杂交和远缘杂交中难以克服的杂种不孕现象，能打破不利性状的连锁关系，减少选择难度。

（五）利用花粉植株进行基因转移

花药培养在水稻育种中已被用于抗稻瘟病基因的转移。沈锦骅等在2年内即把抗性基因pi － ZT 由抗性材料“TorideNo． 2”转入地方品种，并育成了中花8 号和中花9 号2 个品种，如用常规方法，约需12 年时间才能完成。

二．花药培养影响因素

（一）基因型对花药培养的影响

供体植株的基因型是影响单倍体植株诱导的关键因素，不同基因型植株的花药对培养的反应不同，表现在花药培养力如愈伤组织诱导率、分化率、胚状体诱导率及植株诱导率等上，有些材料对某些培养基没有反应，因此材料的基因型是影响培养力最重要的因素。花药培养的材料来源主要是生产上应用的品种( 组合) 、育种的中间材料等。试验结果表明，花药培养力的大小顺序为爪哇稻＞粳籼杂种＞粳稻＞籼稻杂种＞籼稻，但沈锦骅等认为粳稻＞粳籼杂种。王建平等的试验结果表明，利用广亲和品种与其他粳籼品种杂交的F1或其

本身，花药培养效率都较好。对于中间材料，江树业等认为，一般F1结实率高的花药培养后代出现结实正常且优良的个体的概率较大。一般来说，组合中若有培养力较高的粳稻血缘品种，可以提高花药培养的效率。

（二）花粉发育时期对花药培养的影响

接种花粉所处的发育时期对花药培养诱导愈伤具有重要影响。花药培养中，并不是任何发育时期的花粉都可在离体培养时接受诱导产生胚状体，只有当花粉发育到一定时期，离体刺激才最敏感。一般来说，单核中期和单核靠边期花药对诱导愈伤效果最好。朱德瑶等认为，颖花浅绿色，花药伸长至颖壳2 /5 ～ 1 /2 时，花粉分化处于单接中、晚期，此时取穗较好，结果表明处于单核中期和单核靠边期的花粉具有较高的诱导率。可根据水稻的生育期，在破口前1 ～ 2 周取穗，一般在傍晚进行，一是降低材料中水分散失; 二是对花药的生理活性及培养力有一定的提高作用。

（三）预处理对花药培养的影响

多数研究者认为，预处理在一定程度上对提高花药培养诱导愈伤具有促进作用。预处理方式有离心、低温、恒温、变温、γ射线、紫外光等方法，均能提高诱导率，但都表现出基因型的差异。Genovesi 等认为低温预处理能显著提高花药的诱导率; 但诱导率与处理的温

度和时间有关，处理温度不同，最适的处理时间也不相同，温度较低，时间可短，温度提高，时间应延长。结果表明，低温预处理能提高花药离体培养成活率，促使更多花粉细胞分裂分化; 最适时间与材料有

一定的关系。低温处理的主要作用是改善花粉的生理状态，延缓花粉退化，提高内源激素水平，启动雄核发育。因为不同品种的基因型小孢子对低温承受力不同，所需处理时间也就不相同。处理时间不宜过长，应该在4 ～ 8 ℃之间处理7 ～ 10 d。

（四）培养方式对花药培养的影响

花药培养方式已从琼脂固化培养发展出液体培养、双层培养、分步培养等。

( 1) 液体培养。培养基中不加琼脂而保持液体状态，接种的花药漂浮在液面进行培养。为防止培养物沉入培养基底部，造成长时间厌氧环境影响愈伤组织分化苗的能力，在培养基中加入30% 聚蔗糖，以增加培养基的密度和浮力，使其处在通风良好的状态中。柴卫淑等用液体培养基和固体培养基对水稻花药进行培养，结果液体培养基与固体培养基诱导时间相当，但液体培养基诱导的出愈率及绿苗分化率均提高约10%，由此认为，液体培养是提高水稻花药培养效率的可行方法。

( 2) 双层培养。由于花药培养有密度效应，为增加花药接种密度须缩短培养基在空气中暴露的时间，防止造成污染和培养基蒸发，采用固体－液体双层培养基。

( 3) 分步培养。将花药接种在液体培养基上进行漂浮培养时，花粉从花药中自然释放出来，散落在液体培养基中，然后及时用吸管将花粉从液体培养基中取出，放在琼脂培养基上，使其处于良好通气环境中，大大提高花粉植株的诱导率。

（五）接种密度对花药培养的影响

接种密度对诱导率的影响报道较少，由于花药培养中的密度效应，即在一定范围内花药愈伤组织的形成随接种花药密度的增加而增加，因此，接种密度直接影响花药在培养基上的营养竞争关系，呼吸代谢相互作用，从而影响愈伤组织的诱导频率和发育。笔者认为70 个/瓶的花药接种密度较为合适。

三.花药培养在育种中的应用

（一）在杂交稻育种中的应用

花药培养是将单倍体加倍形成二倍体植株的技术，从理论上讲，基因是完全纯合的，且具有纯合快、周期短等优点。Bong 等认为用杂种F1进行花药培养可以获得超亲纯系，因此花药培养育种在不育系和恢复系的提纯和选育上应用较多。罗琼等利用花培技术育出优质粳稻恢复系，当年花药培养苗海南杂交，次年观察杂交组合配合力的表现，选择恢复度高、配合力强的材料作恢复系。李艳萍等利用花药培养技术在3 年里就选育出了一批育性转换期明显的光敏不育系，如93 － 92os、93 － 926S，它们与681 配组具有明显超亲优势，与对照( 1187) 相比有明显的竞争优势。葛美芬等配套提纯了汕优63 的三系材料珍汕97B、珍汕97A 和恢复系明恢63。四川农业大学利用花药培养技术育成了恢复力强、配合力高的花广518、花广549、花广1357 和蜀恢162 等广亲和恢复系。另外，利用花药培养技术已选育出了具有良好育性转换特性的光温敏不育系1103S、H1286S、1647S、ZNDBS、培MS － 1 等。籼粳中间型材料已成为花药培养育

种研究的主体材料之一，籼粳杂交稻的花药培养是我国选育超高产杂交水稻的有效途径之一。

（二）在常规稻育种中的应用

1975 年我国利用花药培养育种技术第1 次育成了粳稻品种单

丰1 号，标志花培技术在我国常规水稻育种中开始应用。随后利用花药培养技术育出了很多优良的常规品种，如中国农业科学院选育的中花系列品种( 中花8 － 14 号) ，黑龙江省农业科学院选育的龙粳系列，天津市农作物研究所培育的花育1 － 3 号、花育13、花育560 等。据统计，1975—1995年21 年间水稻花药培养品种播种面积为91 万hm2 ，1996—1998 年3 年合计为95 万hm2 ，超过了前21 年的总和; 至1998年共审定了40 余个品种。李艳萍对1999—2002 年新品系入选结果进行了统计，4年中共入选62 个新品系，其中36 个为花药培养株系，占58%，充分显示出花药培养育种的高效。在抗病育种中，杂交育种与水稻花药培养相结合往往易于获得高抗、优质的新品种。（三）在种质创新中的应用

花药培养后代产生了丰富的新种质资源，这些新种质由于综合性状优良，配合力、培养力、再生能力强而被广泛用于水稻品种改良。如早期育成的花育1 号，是将抗病性较强、丰产性较好的日本晴与耐盐碱的千钧棒杂交的花药培养后代;李梅芳等应用花药培养技术，成功地将日本品种取手2 号的抗瘟性基因Pi － Z 导入北方水稻品种

京系17，育成了高产、高抗稻瘟病且米质优良的品种中花8 号与中花9 号。黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所新育成的龙粳8 号集高

产、早熟、优质、抗病、抗倒等优良性状于一身，并且导入了Pi － Z 抗稻瘟病基因。籼粳杂交后代不育性高，分离世代长，很难获得中间类型，而花药培养技术用于籼粳杂交育种，取得了较好的效果。曾德洪等从75 － 85 × IR1529 － 680 组合中获得32个花药培养株系，生育期变幅79 ～ 109 d，株高变幅为49．9 ～119cm。陈春荣等从花粉愈伤组织中筛选出抗5 － MT 的突变体，含有较多的色氨酸，可以作为一种优良的育种材料。1995年李艳萍等对两系杂交后代F1花药培养时，发现了3 株由原来的雄性核不育变成了细胞质不育，丰富了水稻不育材料的质源范围。在花药培养后代中可产生一定量的多倍体，已经证实对于一个生物物种而言，其遗传资源相当有限，而对整个植物而言，其基因资源无穷无尽。通过适当方式打破物种间的生殖隔离，将远缘物种的有效性引入到普通栽培稻中，进而创造出水稻新种质，这对当前开展的超级稻育种具有重大意义。另外，利用生物技术以稻属内现有物种为基础，创造出异源多倍体，通过筛选具有强大杂种优势和实用价值的异源多倍体水稻品系，可以固定水稻的杂种优势。（四）高效聚合育种

运用花药培养技术，先以单交杂种材料诱导花粉植株，从中选优良株系进行复交、回交或反复回交，继续进行花药培养，免除显隐性的干扰，克服常规复合杂交的盲目性，有目的地进行定向培育。上海市农业科学院运用这一技术育成了花寒早品种，黑龙江省农业科学院佳木斯水稻研究所育成了龙粳3号。

（五）在现代生物技术领域的应用

花药培养可为水稻分子标记构建永久性的作图群体。在转基因育种上，花药培养以早代纯合目标基因并加以利用，建立基因工程花培育种体系，为花培育种开创了一个新局面。

四．花药培养技术的展望

（一）外植体遗传背景贫瘠化问题

我国的育种实践证明，产量的突破均依赖于种质资源和育种方法的革新。丰富的遗传资源合理组配时进行品种改良，是创造新材料的遗传基础和物质基础。目前，仍以有性杂交来丰富遗传基础。由于多次重复使用桥梁亲本和高培养力的材料，使杂种材料的遗传日趋变得狭窄，难免不会发生遗传脆弱性的危险。面临育种遗传背景贫瘠化，水稻籼粳花药培养于总应率先广泛收集野生稻和栽培稻的原始种，测定其广亲和性及花药培养力。发挥花药培养特点，力争近期在纯和选优上优新的突破。

（二）提高花药培养的绿苗生产力

影响水稻花药培养力最强的因素是基因型。因此，必须经常测定分析亲本及外植体的花药培养力，注意把高培养力基因导入到优良亲本或杂种中，改善花药适应离体培养的遗传背景，这对提高花培育种效果非常重要。试验结果证明，栽培稻中花药培养力大小为爪哇型＞籼粳杂种＞粳稻品种＞籼籼杂种＞籼稻品种。因此，利用籼粳杂交材料有益于进一步突破籼稻花培育种。籼稻花药培养品种南抗1 号、南抗3 号和87 － 972 都来自籼粳杂交的花药培养系; 同样，中花2 号、中花3 号、中花6 号、中花10 号和中花11 号都是由籼粳杂

交花药培养后代选育而成的。从花药培养育种总体目标看，亚种间杂交结合花药培养既有利于提高花药培养力，又能有效稳定中间杂种优势，从而育成具有巨大产量潜力的新型品种。

（三）进一步拓宽花药培养育种的应用领域

虽然水稻花药培养已成为水稻育种的成熟手段，但仍存在不少技术难题与理论问题: 首先，花药培养得苗率低，白化苗较多，尤其是籼稻的得苗率更低，只有1． 0% ～ 1． 5%; 其次，对花药培养育种来说，优良单株的选择机会仅是H1群体，且往往是一个很有限的群体，H2代已成为纯合株系，再次选择已无效，这是花药培养育种的局限性。一直以来，花药培养育种的重点，仅在于解决杂交后代分离时间长的问题，而对其他方面的应用则不够重视。因此，进一步拓宽花药培养育种的应用领域，是今后工作的努力方向。比如，花药培养育种可以与转基因技术( 如外源DNA 浸泡法、基因枪轰击法等)相结合，培育转基因植物; 与基因工程相结合，促进基因工程中有利性状的稳定，建立基因工程花药培养育种体系，为花药培养育种开创一个崭新的局面; 与辐射等诱变技术相结合，缩短育种周期，提高育种效率。

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植物组织培养技术及应用进展_盛玉婷

植物组织培养技术及应用进展 盛玉婷 (南京农业大学生命科学学院,江苏南京　210095) 摘　要:植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。本文回顾了植物组织培养的基本原理、培养基、以及各种激素的作用机理和培养方法,简述了离体无性系快速繁殖与无毒化、植物育种、遗传物质的保存及植物次生代谢物的生产等组织培养技术在应用研究领域所获得的突破。 关键词:植物组织培养;植物激素;快繁;脱毒;转基因 中图分类号　Q944.6 文献标识码　A 文章编号　1007-7731(2008)09-45-03 A d v a n c e o f P l a n t T i s s u e C u l t u r e a n dI t s A p p l i c a t i o n S h e n g Y u t i n g　(N a n j i n g a g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y,J i a n g s u N a n j i n g210095) A b s t r a c t:T i s s u e c u l t u r e,a s a w a y o f s c i e n c e r e s e a r c h,h a s d e v e l o p e dr a p i d l y.P l a n t t i s s u e c u l t u r ew a s w i d e l yu s e di n t h e c r o p b r e e d i n g,t a k i n g o f v i r u s,r e p r o d u c i n g q u i c k l y,p r e s e r v i n gg e n e t i c m a t e r i a l s,p r o d u c i n gs e c o n d a r y m e t a b o l i t e s a n di n t h e t r a n s f o r m a t i o n o f p l a n t g e n e.T h i s a r t i c l e m a i n l y i n t r o d u c e s t h e p r i n c i p l e a n d t h e a p p l i c a t i o n o f t i s s u e c u l t u r e i n c l u d i n g i t s c u l t u r e,m e t h o d,a n dt h e m e c h a n i s m. K e y w o r d s:P l a n t t i s s u e c u l t u r e;p h y t o h o r m o n e;i n t e r m e d i a t e p r o p a g a t i o n;d e t o x i c a t i o n;t r a n s g e n i c 自哈布兰特(G.H a b e r l a n d t)提出细胞全能性理论以来,在无数科学家的努力下,离体培养经过80多年的历程后,其培养技术日趋完善。20世纪50年代以来,植物组织培养发展十分迅速。利用组织培养,不仅可以生产大量的优良无性系,并可获得人类需要的多种代谢物质;细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,在植物新品种的培育和种性改良中有着巨大的潜力;其植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料。植物组织培养技术已渗透到植物生理学、病理学、遗传学、育种学以及生物化学等各个研究领域,成为生物学科中的重要研究技术和手段之一,并广泛应用于农业、林业、工业、医药业等多种行业,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当代生物科学中最有生命力的一门学科[1]。 1　组织培养的基本原理 1.1　植物组织培养的概念　植物组织培养技术是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[1]。 1.2　植物组织培养的依据　植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家G.H a b e r l a n c l t根据细胞学理论,大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割,直到单个细胞,即植物体细胞在适当的条件下具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜力的观点。1943年,美国人W h i t e在烟草愈伤组织培养中,偶然发现形成一个芽,证实了G.H a b e r l a n c l t的论点。在许多科学家的努力下,植物组织培养技术得到了迅速发展,其理论和方法趋于完善和成熟,并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3　培养基的选择　组织培养的基础培养基有M T、M S、S H、W h i t e等。由于不同植物所需要的生长条件有所不同,会对培养基做一些不同的处理,一般采用较多的是M S。组织培养采用固体培养基的较多,但只有在植物周围的营养物和激素被吸收,如果其他残留的培养基也能被利用,对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[2]利用回收转换后废弃的继代培养基,加入原继代培养基30%浓度母液的培养基,培养效果与原继代培养基的基本相同,说明继代培养基再利用是可行的,这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[3]等在无外源激素条件下,研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响,结果用液体培养基直接诱导花芽率更高,分化高峰期出现的时间也更早,说明液体培养基对外植体的生长更有利,只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 1.4　各种激素的作用机理　I A A能促进细胞壁的扩张和诱导纤维素酶的形成[5]。H a i l从燕麦芽鞘分离出原生质体,它可以保存在11%的蔗糖溶液中,若添加少量I A A,只需5m i n原生质体就会破裂。这是I A A首先作用于质膜的一个证据。当I A A直接同原生质膜结合时,引起膜构象和透性的变化,增加了离子流动,产生生物电位变化或一系列代谢变化,发生快速效应。 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)诱导体细胞胚胎发生的作用机制是诱导一些特异蛋白质形成,2,4-D的浓度 作者简介:盛玉婷,南京农业大学生命科学学院本科在读。 收稿日期:2008-02-01

药用植物遗传育种学

第一章绪论 1.药用植物育种学：研究选育与繁殖药用植物新品种的原理和方法的科学。 2.育种学的任务：改变植物的遗传模式，即基因型，而不是改变其表现型，基因型相同表现型不一定相同，反之亦然。 3.药用植物育种学的容： 育种目标的制定和实现目标的相应策略；种植资源的搜集、保存、研究、利用和创新；选择的理论和方法；人工创新变异的途径、方法及技术；杂种优势利用的途径和方法；目标性状的遗传、鉴定和选育方法；药用植物育种各阶段的田间试验技术；新品种的审定、推广和种子生产。 4.获得药用植物优良品种的常规途径 从野生或者栽培品种中人工选择；通过有性或者无性杂交育种培育 5.新的育种技术 诱变育种；多倍体育种；细胞培养技术；体细胞杂交技术；转基因工程（基因添加、基因剔除、代途径转向、DNA标记辅助选择） 6.品种：经人类培育选择创造的，经济状况及农业生物学特征符合生产和消费要求，在一定的栽培条件下可以和其他群体相区别，个体间的主要相对性状相似，以适当的繁殖方式能保持其重要特征的一个栽培植物群体。 7.品种的特性： 特异性（品种间）、一致性（个体间）、稳定性（特征特性）、地区性（生态环境）、时间性（使用日期） 8.遗传改良的特点：目的性、计划性、快速性、丰富性 9.良种的作用：提高单产；改进品质；提高抗病虫害能力；减少农药污染；增强适应性及抗逆性；延长产品的供应和利用时期；适应集约化管理 第二章药用植物的繁殖方式和育种 1.有性繁殖：植物繁殖的基本方式，由雌配子（卵细胞）和雄配子（精细胞）相互结合（即受精）产生后代。 2.自花授粉植物：又名自交植物，即主要以自花授粉方式繁殖后代的植物。异交率为0～4% 。 3.自花授粉（self-pollination）：同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上。 4.自花受精：同株或同花的雌雄配子相结合的受精过程。 5.花器构造特点：①雌雄蕊同花、同熟，二者长度接近或雄蕊较长；②开花时间较短，甚至闭花授粉；③花器保护严密，其他花粉不易飞入。 6.异花授粉植物又名异交药用植物，主要以异花授粉方式繁殖后代的药用植物。异交率大于50%。 7.异花授粉（ cross-pollination ）：雌蕊的柱头接受异株花粉授粉。 8.异花受精：由异株的雌雄配子相结合的受精过程。 9花器构造特点：①雌雄异株（dioecious），雌花和雄花分别生长在不同的植株上，如大麻、菠菜等；②雌雄同株异花（monoecious），雌花和雄花分别着生在同一植株的不同部位，如玉米、黄瓜；③雌雄同花但自交不亲和，如甘薯、白菜、向日葵等。 10. 风媒花的特征是：多为单性花，单被或无被，花粉量多，柱头面积大并有粘液等 11. 虫媒花的特征是：多为两性花，雌蕊和雄蕊不同时成熟，有蜜腺、香气，花被颜色鲜艳，花粉量少，花粉粒表面多具突起，花的形态构造比较适宜昆虫传播。 12. 常异花授粉药用植物：同时依靠自花和异花授粉两种方式繁殖后代的药用植物

植物组织培养技术

植物组织培养技术 植物组织培养是指将植物体的一部分接种在合成培养基上，使其按照预定目标生 长发育成新植株。近年来，花卉组织培养及快繁脱毒技术越来越多地应用于花卉种苗 繁殖生产中。 一、组织培养在花卉产业中的应用 1.快速、大量繁殖优良品种组织培养技术已成为种苗生产的主要技术之一。经组织 培养，可增加繁殖系数，加快繁殖速度，可生产出种性纯、品质好、产花量高的生产 性用苗。在花卉育种过程中，不断的杂交、选种极大地扩展了花卉的花形与颜色，使 得花卉在各方面都越来越接近人们的需求。但在同时，也造成了花卉基因类型的高度 异质化———子代不易有均一表现。而组培苗是在母株器官、组织或细胞的基础上发展起来的，可以保持母株的全部特性（花形、花色、株形、开花习性、抗逆性等）， 因而可以根据需要来选择集多种优良性状于一体的植株加以分生，从而得到大量与母 株一模一样的植株。 2.培育脱毒苗木采用组织培养技术，利用植株的分生组织不易感染病毒的原理，可 以对花卉植株的分生组织进行组织培养来繁殖苗木，防止亲代植株的病害传递给子代，从而达到脱毒的目的。 病毒病对长期应用营养繁殖（分株、扦插等）的观赏植物及其生产的危害相当严重。由于观赏植物多采用营养繁殖，如嫁接、分株、压条等方法繁殖时，病毒（及类 病毒）则通过营养体及刀具、土壤传递给后代，大大加速了病毒病的传播与积累，导 致病毒病的危害越来越严重。据统计，观赏植物的病毒已多达100多种，并且逐年有 新增病毒的报道。观赏植物因病毒病大大影响其观赏价值，表现在康乃馨、菊花、百合、风信子等的鳞茎、球茎与宿根类花卉及兰科植物等严重退化，花少且小，花朵畸形、变色，大大影响观赏价值，严重者甚至导致某些品种的灭绝，严重制约观赏植物 生产的发展，这也是我国切花品种跨不出国门的原因之一。组培快繁技术已应用到蝴蝶兰的栽培中非洲菊也可以通过组培快繁技术进行繁殖 植物组织培养脱毒的原理主要是利用茎尖分生组织不带毒或少带毒。感病植株体内的病毒分布不均匀，其数量随植株部位和年龄而异，越靠近茎尖顶端的区域，病毒 的浓度也越低。分生区域无维管束，病毒只能通过胞间连丝传递，赶不上细胞不断分 裂和活跃的生长速度，因此生长点含有病毒的数量极少，几乎检测不出病毒。因此， 茎尖培养时，切取茎尖的大小对脱毒效果有很大影响，茎尖越小效果越佳，但太小时 不易成活，过大则不能保证完全除去病毒。不同种类的植物和不同种类的病毒在茎尖

3-2月季花药培养习题.doc

选修1专题3课题2月季的花药培券 1.在月季花药培养成单倍体植株的过程中，应选择哪个时期最易成活（） A.单核期前的花药 B.单核期后的花药 C.单核期花药 D.双核期 2.花药培养的主要因素是（） A.材料的选择与培养基的组成 B.亲本植株的生理状况 C.选择合适的花粉发育时期 D.材料的低温处理与接种密度 3.被子植物花粉发育经历的阶段顺序正确的是（） A.小抱子四分体时期一双核期一单核居中期一单核靠边期一花粉粒 B.小犯子母细胞一单核靠边期一单核居中期-双核期一花粉期 C.小泡子母细胞一小泡子四分体时期一单核居中期一＞单核靠边期一花粉粒 D.小抱子四分体时期一小抱子母细胞一双核期一单核期一花粉期 4.某高等植物体细胞内假设有6条染色体，它们是AaBbDd,那么，一个花粉管中的两个精子中的染色体是（） A. ABD 和abd B. AbD 和abd C. AaB 和Bbd D. Abd 和Abd 5.用兰花茎尖细胞可快速培养兰花苗，这种生殖方式不能叫（） A.无性生殖 B.组织培养 C.植物克隆 D.有性生殖 6.产生花粉植株的两种途径中，得到胚状体和愈伤组织都是通过下列选项中过程的是（） A.分化 B.脱分化 C.再分化 D.诱导 7.下列关于月季花药培养的叙述中，错误的是（） A.材料的选择与培养基的组成影响花药培养的成功率 B.选择花蕾通常选择完全未开放的花蕾 C.选取材料时一定要进行消毒 D.培养形成的胚状体可继续在原培养基中分化形成植株 8.关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是（） A.主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 B.花粉经脱分化形成胚状体，再分化成丛芽，然后诱导生根 C.产生胚状体是花药离体培养中特有的途径 D.花粉先形成愈伤组织再诱导分化成植株 9.下列有关花药离体培养的说法，错误的是（） A.对材料的选择最常用的方法是焙花青一一倍矶法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色 B.材料消毒时需先用酒精浸泡，然后用氯化汞或次氯酸钙溶液浸泡，最后用无菌水冲洗 0.接种花药后一段时间内不需要光照，但幼小植株形成后需要光照 D.若接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体后，要适时转换培养基，以便进一步分化成再生植株 10.接种和培养花药时应注意的事项，正确的一组是（） ①不损伤花药②彻底去除花丝③幼小植株形成后需要光照④花药开裂释放出的幼小植株会分别发育成单倍 体，无需分开 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 11.下列关于花药离体培养过程的叙述中正确的是（） A.花药培养成功与否与材料选择无关 B.花药培养成幼苗后，一定不能分瓶培养 C.花药培养成幼苗的过程中，除了适宜的温度、pH等，还要注意照光 D.一般地讲，材料选在单核期时花药培养成功率最高 12.花药培养过程中，对实验材料的消毒主要有以下儿步，顺序正确的是（） ①将花蕾在酒精中浸泡约30s②放入氯化汞溶液中2?4min③无菌水清洗，然后用吸水纸吸干花蕾表面的水分 ④用无菌水冲洗3?5次 A.①②③④ B.①③②④ C.③①②④ D.②③①④ 13.污染是植物组织培养过程中的最大技术难题，可发生于不同的对象和不同阶段，某同学按照教材中的实验操作, 结果发现在培养基中出现白色晕圈或有色菌落，下列关于此项分析错误的是 A.可能是锥形瓶口处理不当 B.组织培养的每一个环节都有可能出现污染 C.可在培养基中添加生长素等物质来避免污染 D.先初培养，挑出无污染的物质再进行培养，可减少污染 14.下列关于菊花组织培养技术与月季花药培养技术的叙述错误的是（）

园林植物遗传育种(专套本详细整理)

一、名词 1遗传学：是研究生物体遗传与变异规律的科学；是研究生物体遗传信息和表达规律的科学；是研究和了解基因本质的科学。 2?遗传：指生物亲代与子代之间相似的现象。 3?变异：生物亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异。 4.表型模写：环境条件的改变所引起的表型变异与某些基因引起的变化相似的现象，有时亦称为饰变。 5?个体发育：生物体的性状是从受精卵开始逐步形成的，这就是个体发育过程。 6. 细胞分化：在一个生命周期中，性状逐渐发生变化，这是细胞分化过程。分化的细胞通过遗传控制的形态建成构成一个结构和功能完美协调个体。所以，细胞分化是个体发育的基础。 7?系统发育：种群从原有的一种共同形态向另一种共有形态功能过渡的过程。是生物界共同的进化历程。 8?园林植物：园林植物是观赏植物的泛称，指具有一定观赏价值，使用于室内外布置以美化环境并丰富人们生活的植物。 主要包括：园林树木、花卉、草坪草和地被植物。 9. 花卉：①狭义花卉：卉，草本植物总称，花卉--开花的草本植物--有观赏价值的草本植物。 ②广义花卉：除草本花卉外，包括木本观花植物。 10?园林植物育种学：园林植物育种是通过引种、选种、杂交或良种繁育等途径改良观赏植物固有类型而创造新品种的一门科学。是一门应用科学。 11品种：（1）经人工选择培育，在遗传上相对纯合稳定，在形态和生物学特性上相对一致，并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型（中国农业百科全书）。DUS :品种的三个基本特征：特异性，稳定性，一致性。 ⑵根据特异性（形态学、细胞学、化学等）可以和其它品种相区别的栽培植物群体，不因繁殖（有性或无性）而失去重要特性（联合国粮农组织和国际种子检验协会《种子法指南》）。 （3）具有在特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异性的家养动植物群体（景士西）。 12. 细胞：细胞是生物体结构的基本单位；细胞是代谢和功能的基本单位：细胞是生长发育的基础；细胞是遗传的基本单位，具有全能性，在一定条件下能发育成新的个体。 13. 染色体：是细胞核中易被碱性染料染色的物质，在细胞分裂期形成特定的形态。细胞分裂间期称为染色质。（常染色质、异染色质），染色单体：复制时产生的染色体拷贝。细胞分裂中期的染色体是由两个染色单体组成的，两个染色单体在对应的空间位置上以着丝粒结合在一起。 14. A染色体：通常把正常恒定数目的染色体称为A染色体。包括常染色体和性染色体。 B染色体：把细胞中除正常染色体以外，额外出现的染色体称为B染色体，也成为超数染色体或副染色体。 15?染色体组：生物为完成其生活机能所必需的包含了最小基因群的一组染色体，又称染色体基数（X）。 16?着丝点：着丝粒两侧的具有三层盘状或球状结构的蛋白 17.同源染色体：形态与结构相似的一对染色体，一条来自父本，一条来自母本。 18?非同源染色体：形态与结构不同的染色体互称非同源染色体。 19?组型：又称核型，是指染色体组在细胞有丝分裂中期的表型，是染色体数目、大小、形态特征的总和。 20. 组型分析：在对染色体进行测量计算的基础上，进行同源染色体配对、分组排列并进行形态分析的过程，又称核型分析。核型模式图：将一个染色体组的全部染色体逐条按其特征画下来，再按长短、形态等特征排列起来的图称为核型模式图。 21. 有丝分裂：真核细胞的染色质凝集成染色体、复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵拉下分向两极，从而产生两个染色体数和遗传性相同的子细胞核的一种细胞分裂类型 22 ?减数分裂：又称成熟分裂，是在性母细胞成熟形成配子时所发生的一种特殊的有丝分裂，因其使体细胞染色体数目减半，故称减数分裂。 23?二价体：联会的一对同源染色体称为二价体。 24. 四合体：一个二价体含有4条染色单体，也称为四合体。 25. 自花授粉：同一朵花内或同株花朵间的授粉。 26?异花授粉：不同株的花朵问授粉。 27. 联会：减数分裂前期I偶线期来自两个亲本的同源染色体侧向靠紧，像拉链似的并排配对现象。 28. 受精：雄配子（精子）与雌配子（卵细胞）融合为1个合子过程。 29?双受精：一个精核与卵细胞结合成合子，将来发育成胚，另一个精核与两个极核结合，将来发育成胚乳，这一过程被称为双受精。双受精现象是被子植物在有性繁殖过程中特有的现象。 30.转录：以DNA双链之一为模版，将DNA上的遗传信息通过碱基互补的方式记载到mRNAb的过程。 31 .翻译：以mRNA为模版，tRNA为运载工具，将tRNA转运来的氨基酸，按照mRNAk的密码顺序相互连接起来形成多肽，并进一步折叠起来成为蛋白质的过程。 32. 三联体密码：mRNAt，三个相连的碱基决定一种氨基酸，这样相连的三个碱基成为一个密码子，又称三联体密码。 4 种碱基可以组合成64种密码子，生物体内只有20种氨基酸，因此，多个密码子代表一个氨基酸。 中心法则：遗传信息由DNA到DNA的复制以及遗传信息由DNA到RNA再到蛋白质的转录和翻译的过程，就是生物学上的中心法则。 33. 基因：具有遗传效应的DNA片段。 34. 经典遗传学：基因是突变、交换、功能的三位一体的最小

植物组织培养技术在农业生产的应用

[植物组织培养技术在农业生产的应用] ●研究性课题（2014----2015） ●南春中学高三（2）班 组长：杨坤贤 指导老师：卢英钦 组员：陆创伟、陈庆祥、魏斯狄 陈逵、陈勤莹、陈银涛 蔡承楷

一、课题提出 近年来，组培苗工厂化生产已作为一种新兴技术和生产手段，在园艺植物的生产领域蓬勃发展。组培苗工厂化生产，是以植物组织培养为基础，在含有植物生长发育必需物质的人工合成培养基上，并附加一定量的生长调节物质，把脱离于完整植株的本来已经分化的植物器官或细胞，接种在不同的培养基上，在一定的温度、光照、湿度及pH值条件下，利用细胞的全能性以及原有的遗传基础，促使细胞重新分裂、分化长成新的组织、器官或不定芽。最后长成和母株同样的小植物体。工厂化生产组培苗，是按一定工艺流程规范化程序化生产的，具有繁殖速度快、整齐、一致、无虫少病、生长周期短、遗传性稳定的特点，可以加速产品的发展，尽快获得繁殖无性系。特别是对一些繁殖系数低、杂合的材料有性繁殖优良性状易分离、或从杂合的遗传群体中筛选出表现型优异的植株，需要保持其优良遗传性，有更重要的作用。组培苗的无毒生产，可减少病害传播，更符合国际植物检疫标准的要求，扩大产品的流通渠道，增加产品市场的销售能力，同时减少了气候条件对幼苗繁殖的影响，缓和了淡、旺季供需矛盾。因此，小组开展了关于“植物组织培养技术在农业生产的应用”的课题研究。 二、研究目的 1、了解植物组织培养技术。 2、研究有关植物组织培养技术在农业生产的应用。 3、学会对知识的探讨与研究。 三、研究过程 1、查找资料：网上搜索，农业报刊等。 2、总结整理：（1）整理资料，分析内容。（2）制作电子文本。 四、研究成果 （1）技术原理 植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官(如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）、组织（如形成层、表皮、皮层、

园林植物遗传育种学》试题及答案

园林植物遗传育种学考试试题 姓名： 一、名词解释（每个 5 分，共 40 分） 1. 品种： 2. 有性繁殖 3. 春化作用 4. 诱变育种 5. 种质资源 6人工种子 7.原生质体 8.细胞全能性 二、简答题（每题 6 分，共 30 分） 1. 简述园林植物种质资源保存的主要方法以及各自的特点。 2. 引种成功的标准是什么？ 3. 简述园林植物育种的主要目标性状？ 4. 简述选择育种的程序？ 5. 与其他常规育种方法相比，单倍体育种有哪些优势？ 三、论述题（每题10分，共30 分） 1. 论述植物基因表达调控过程。 2.论述诱变育种的意义 3. 以一种一二年生花卉为例，论述杂交优势育种的一般程序。

《园林植物育种学》试卷参考答案 一、名词解释（每小题 3 分，共 15 分） 1. 品种：指遗传上相对一致，具有相似或一致的外部形态特征，具有一定经济价值的某一种栽培植物个体的总称。 2.有性繁殖：通过亲本的雌雄配子受精而形成合子，近一半分裂、分化和发育而产生后代的过程。 3. 春化作用：一些植物必须经历一定的低温处理才能促进花芽形成和花器官发育的现象。量。 4. 诱变育种：人为的利用理化因素，诱发生物体产生遗传物质的突变，经分离、选择、直接或间接地培育新品种的育种途径。 5. 种质资源：经过长期自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源，是改良植物的基因来源 6.人工种子：通过组织培养技术，将植物体细胞诱导成形态和生理上均与合子胚相似的体细胞胚，然后将其包埋于一定营养成分和保护功能介质中，组成类似种子的单位。 7.原生质体：去细胞壁厚的裸露细胞团。 细胞全能性：指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。 二、简答题（回答要点，每小题 6 分，共 30 分） 1. 简述园林植物种质资源保存的主要方法以及各自的特点。 ①就地保存：保存原有的生态环境与生物多样性，保存费用较低；但易受自然灾害。（ 1.5 分）

植物组织培养的应用及发展前景修订稿

植物组织培养的应用及 发展前景 集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

植物组织培养技术应用及进展 摘要：本文综述了植物组织培养理论的发展，重点论述其再脱毒、快繁、育种与有机化合物工业生产以及种质资源的保存等方面的应用，并对应用的前景作简单的展望。 关键词:植物组织培养；应用；进展 中图分类号： 1.理论起源 19世纪30年代，德国家施莱登和德国动物学家创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。1902年，德国植物学家哈伯兰特在的理论是植物组织培养的理论基础。1958年，一个振奋人心的消息从传向世界各地，美国植物学家斯等人，用韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。 植物组织培养的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。 植物组织培养的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工上进行培养，这些器官或组织就会进行，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。 植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科 2.植物组织培养发展简史 植物组织培养是20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术。它是在人工配制的培养基上，于无菌状态下培养植物器官、组织、细胞、原生质体等材料的方法。 植物细胞的全能性是植物组织培养的理论基础。20世纪初，曾有人提出能否将植物的薄壁细胞培养成完整植株研究者从胡萝卜根的韧皮部取下一块组织，并在液体培养基中培养，使其分化出了愈伤组织，从愈伤组织又得到胚状体，胚状体转移到固体培养基上继续培养后，获得了完整的胡萝卜试管植株。经过栽培，此植株能够正常生长并开花结果，其种子繁衍出来的后代与正常植株的种子所繁衍出的后代别无二致。根据此实验可以得出以下结论：即不经过有性生殖过程也能将植物的薄壁细胞培养出与母体一样的完整植株。由于植物的每个有核细胞都携带着母体的全部基因，故在一定条件下，它们均能发育成完整植株，这就是所谓的植物细胞全能性。

生物选修一植物组织培养花药离体培养

课题1 菊花的组织培养 一.基本概念 1.细胞分化：细胞在形态,结构,功能上出现稳定性差异的过程（基因选择性表达的结果）. 2.细胞的全能性：已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能. 3.外植体：用于离体培养的植物器官或组织片段. 4.脱分化：又叫去分化,由高度分化的组织或细胞产生愈伤组织的过程. 5.愈伤组织的细胞特点：细胞排列疏松无规则,是一种高度液泡化呈无定形状态的薄壁细胞. 6.再分化：愈伤组织重新分化成根或芽的过程. 总结：植物组织培养过程： 脱分化再分化 外植体-------→---愈伤组织------→根.芽等---→试管苗---→移栽--→-完整的植物体二．影响因素 1.植物材料的选择：菊花的组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝. 2.培养基的选择：MS培养基（含大量元素,微量元素,有机物和植物激素） 注：微生物培养基以有机营养为主,MS培养基则需要提供大量无机营养. 3.植物激素的浓度,实用的先后顺序,用量比例,都会影响实验结果. 使用的先后顺序 先使用生长素,后细胞分裂素细胞分裂但不分化 先试用细胞分裂素,后使用生长素分裂也分化 同时使用分化频率提高 用量比例 生长素＞细胞分裂素有利于根的分化,抑制芽的形成 生长素＜细胞分裂素有利于芽的分化,抑制根的形成 生长素＝细胞分裂素促进愈伤组织的形成 4.其他影响因素：pH,温度和光照. 三.实验步骤（重点是无菌技术） （1）制备Ms固体培养基 ↓ （2）灭菌（将培养基与其它器械进行高压蒸汽灭菌） ↓ （3）外植体消毒（嫩枝→流水冲洗→无菌吸水纸吸干→70%酒精中摇晃2~3次→无菌↓水冲洗→无菌吸水纸吸干→0.1%的氯化汞溶液1~2min→无菌水洗 三次） （4）接种（a.70%的酒精擦工作台;b.操作在酒精灯附近进行;c.火焰灼烧灭菌） ↓ （5）培养（温度：18~22℃;pH：5.8左右;光照：每日用日光灯照射12h） ↓ （6）移栽栽培 注：容易进行无性繁殖的植物也容易进行组织培养.

园林植物遗传育种学

园林植物遗传育种学 教案 适用园林、药用植物高职班 学校：楚雄农校 任课教师：罗春梅 二OO六年八月二十日

第一篇园林植物遗传学 第1章园林植物遗传学基础 计划学时：2学时属累计学时：1-2学时 教学目的：让学生了解遗传与变异的概念和关系，分离规律的实质。 教学重点：基因型和表现型的概念，分离规律的实质。 教学难点：分离规律的实质。 教学方法：理论讲解 教学过程：[A]组织教学 [B]讲授新课 第一节遗传、变异和环境 一、遗传学的概念 遗传学是研究生物遗传与变异的科学。即是一门研究亲子代之间的传递和继承的科学。 如：为什么出现“种瓜得瓜，种豆得豆”，“一娘生九子，九子各不同”等现象，这些都属于遗传学解决的问题。 二、遗传与变异的概念及关系 （一）遗传 1、概念：指亲代的性状又在子代出现的现象。 2、原因：是由于遗传物质从亲代传递给了子代，使得子代按照遗传物质的规定，发育成了与亲代相似的各种性状。 3、遗传物质：指生物体的细胞内部传递遗传信息的物质，能自我复制。染色体是遗传物质的载体。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。其中DNA（脱氧核糖核酸）就是遗传物质。少数病毒不含DNA，其遗传物质是RNA(核糖核酸)。 4、基因：是遗传物质（DNA）的基本单位。它是DNA分子链中各个微小的区段。基因控制着生物的某个或某些性状。具有相对的稳定性。 （二）变异 1、概念：指生物的亲代与子代或同一亲本的子代个体之间，有些性状彼此不同的现象。 2、变异的类型

生物的变异是很复杂的，在农业生产中常有这样的情况：在田间选择穗大粒多的变异植株为亲本，把它们的种子种下去后，在子代中有的保持了亲代穗大粒多的性状，有的却不能。这就说明，并不是所有的变异都能遗传。我们把能遗传的变异称为可遗传的变异，不能遗传的称为不遗传的变异。 （1）不遗传的变异 指生物性状的变异不能遗传给子代。 原因主要是由于外界的环境条件而引起，即环境条件仅能使生物的某些外部性状发生变异，而遗传物质并未变化。 （2）可遗传的变异 指能够遗传的变异。 原因主要是由于遗传物质发生了变化，故所产生的变异可遗传给后代。 （3）两种变异的区分及其重要性 两种变异主要根据其变异性状能否遗传来进行区分，这两种变异有时容易分清楚，而有时不易分清。例如：象植物的花冠颜色、形状及籽粒颜色、穗色、芒的长短、茸毛的有无等这些性状，往往受环境影响较小，若发生变异，一般是可以遗传的。如：长芒小麦后代中产生无芒的变异，红粒高粱后代中出现白粒变异单株等。类似这样的性状变异，一般是能够遗传的。 而有些性状如穗子大小、植株高矮、叶色的深浅等，往往受环境条件影响大，类似这里边些性状发生就异，可能是由于遗传物质变化造成，也可能是由于地力肥瘦不同造成，或者是由于两种变异共同作用的结果。对于育种工作来讲，能够遗传的就异是遗传育种工作的重要课题之一，因为只有从可遗传的变异中才能选育出新品种。 三、遗传与变异的关系 遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征，两者是生命运动中的一对矛盾，它们是对立而又统一的，正是由于这对矛盾的不断运动才使生物界生生不息、世代留传和更新发展，不断进化。 遗传使生物性状得到相对稳定，但这种不变是相对的，通过变异使得这种稳定性遭到破坏，在一定范围内表现差异，产生新的性状，使生物

植物组织培养新技术的应用现状与发展前景

植物组织培养新技术的应用现状与发展前景 摘要:植物组织培养是以细胞全能性为理论基础建立的一种离体培养技术，它作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，已经显示出了巨大的应用价值。自其诞生以来得到了迅速发展，为了加快组培苗的生长速度，提高其质量，改善其品质，并降低生产成本，国内外的学者将环境控制技术和组培技术有机的结合起来做了大量研究, 改善组培苗的生长环境。本文对植物组织培养过程中所采用的新技术进行了综述, 介绍了这些新技术的应用现状, 并提出了植物组培技术发展的前景。 关键词: 组织培养、新技术、应用现状、发展前景 植物组织培养技术自20 世纪初建立以来，在理论研究和应用技术上不断发展，广泛应用于植物的快速繁殖、品种改良、基因工程育种、种质资源保存、次生代谢产物生产等方面，产生了巨大的经济效益和社会效益，对现代农业和医药等领域产生了深刻影响,。但这些传统组培技术, 培育出的苗生长缓慢、污染严重、存活率低等，会导致成本过高, 不利于组培苗的大规模商品化生产, 无法满足市场对高质量低价位组培苗的需求。随着对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，不断将这些问题解决。 1 传统组培技术存在的问题和缺陷 植物外植体在组织培养过程中, 许多环境因素如光照、CO2 浓度、温度、相对湿度和培养基组成成分等对试管苗的生长发育有较大影响。在相对密闭的培养容器中,容器内外环境差异极大。传统组培容器环境特征使得在其内生长的组培苗蒸腾速率下降, 光合作用能力低下, 水和CO2 以及其他营养成分的吸收率低, 暗期呼吸作用增强, 受污染的机会增加导致组培苗的生长缓慢, 损失率高。另外，驯化阶段的小苗存活率低，难以实现规模化生产，试管苗不生根或生根率低; 外源激素的使用, 可能导致苗的变异, 由此造成繁殖周期不稳定、生产计划难以安排,且传统组培用于灭菌等的能量消耗较大, 所用光源为日光灯, 占用空间大等导致成本费用偏高。 2 植物组培新技术的应用 2.1 开放组培技术 植物开放式组织培养, 简称开放组培, 是在使用抗菌剂的条件下, 使植物组

《月季的花药培养》典型例题

课题2 月季的花药培养 例 1.某名贵花卉用种子繁殖会发生性状分离。为了防止性状分离并快速繁殖，可以利用该植物的一部分器官或组织进行离体培养，发育出完整植株。进行离体培养时不应采用该植株的（） A.茎尖 B.子房壁 C.叶片 D.花粉粒 解析：本题主要考查无性生殖特点。涉及知识点有：组织培养，体细胞，生殖细胞等。抓住无性生殖能够保持原物种特性这一特点组织培养就是无性生殖的一种方式，它是由体细胞培养而来的，含有原物种的全部基因，而花粉粒是生殖细胞。该题易陷入思维定势，联想到花粉粒的离体培养。可见，植物组织培养若取自体细胞则为无性生殖；若取自生殖细胞则为有性生殖。 答案：D 例 2. 一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常；另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称不正常的配子）。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（） A.两者产生的配子全部都不正常 B.前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子不正常 C.两者都产生一半不正常的配子 D前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子 解析：初级精母细胞的减数第一次分裂过程，是同源染色体分开，进入两个次级精母细胞。若此过程中同源染色体不发生分离，形成的两个次级精母细胞中，一个多了一条染色体，另一个少了一条染色体。次级精母细胞进行的减数分裂的第二次分裂，是姐妹染色单体分开，平均分配到两个精子细胞中。若此过程中姐妹染色单体不分开，形成的两个精子细胞中的染色体数目均不正常。 答案：D 例3．下图是被子植物的受精过程

国内外植物组织培养技术的差距

国内外植物组织培养技术的差距 姓名：*** 学号：********* 指导教师：*** 专业班级：生物工程2009级1班 完成日期：2012-06-05

摘要 植物组织培养技术是农业生物技术中最早实现产业化并取得显著经济效益和社会效益的领域，在理论研究和生产实践中具有广泛的应用价值。通过对国内外植物组培的发展概况以及技术差距的分析，指出了我国植物组织培养技术的发展现状、目前存在的主要问题和应采取的措施，并对植物组织培养技术的发展作了展望。 关键词：组织培养概况差距展望 Abstract The plant tissue culture technology is agricultural biotechnology as the first realized industrialization and get a remarkable economic and social benefits of the field, in the theoretical research and production practice has wide application value. Through the domestic and international plant tissue and the development situation of the technology gap analysis, and pointed out the plant tissue culture technology's development present situation, the existing problems and the measures should be taken, and the development of plant tissue culture technology are discussed. Key words：Tissue culture situation gap looking

人教版教学教案课题2 月季的花药培养预习学案

课题2 月季的花药培养 学习目标 1.识记被子植物花粉发育的过程 2.通过学习花药培养的基本技术，培养设计试验、动手操作、分析解释实验现象的能力 学习重点难点 重点:1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 难点: 1.被子植物花粉发育过程 2.花药离体培养过程 自主学习 一．被子植物花粉发育过程 1．被子植物的花粉是在中由经过分裂形成的。所以，花粉是 的生殖细胞。 2．结合教材内容填下列示意图： [思考1]由此可见，被子植物的花粉的发育要经历时期，期和期等阶段。 [思考2]在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生个精子；在一枚花药中可以产生个花粉。二．产生花粉植株的两条途径 1．产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中的种类及其的配比。 2．填写培育花粉植株的途径图解： 3．胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为，而把从愈伤组织到从芽的过程称为。 4.植物体细胞发育而来的胚状体又叫，花粉发育而来的胚状体叫，可发育为植物，要使其成为纯合的正常植株，可用处理发育中的幼苗。 三．影响花药培养的因素 1．影响花粉植株成功与否和成功率的主要因素：和等。 2．材料的选择： ①从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药； ②从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉，因为单核期以前的花 药，选择单核期以后的花药接种，。； ③从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。 [思考3]除此之外，你认为影响花粉诱导成功率的因素还有哪些？ 植物的种类、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。

植物组织培养有什么应用

植物组织培养有什么应用 一、农业上的应用 1. 快速繁殖种苗(rapid propagation) 用组织培养的方法进行快速繁殖是生产上最有潜力的应用，包括花卉观赏植物、蔬菜、果树、大田作物及其他经济作物。快繁技术不受季节等条件的限制，生长周期短，而且能使不能或很难繁殖的植物进行增殖。 快速繁殖可用下列手段进行： ⑴通过茎尖、茎段、鳞茎盘等产生大量腋芽； ⑵通过根、叶等器官直接诱导产生不定芽； ⑶通过愈伤组织培养诱导产生不定芽。 试管快速繁殖应用在下列生产或研究中： (1)繁殖杂交育种中得到的少量杂交种，以及保存自交系、不育系等。 (2)繁殖脱毒培养得到的少量无病毒苗。 (3)繁殖生产上急需的或种源较少的种苗。 由于组织培养周期短，增殖率高及能全年生产等特点，加上培养材料和试管苗的小型化，这就可使有限的空间培养出大量的植物，在短期内培养出大量的幼苗。 2.无病毒苗(virus free)的培养 植物在生长过程中几乎都要遭受到病毒病不同程度的危害，有的种类甚至同时受到数种病毒病的危害，尤其是很多园艺植物靠无性方法来增殖，若蒙受病毒病，代代相传，越染越重，甚至会造成极严重的后果。 自从Morel l952年发现采用微茎尖培养方法可得到无病毒苗后，微茎尖培养就成为解决病毒病危害的重要途径之一。若再与热处理相结合，则可提高脱毒培养的效果。 对于木本植物，茎尖培养得到的植株难以发根生长，则可采用茎尖微体嫁接的方法来培育无病毒苗。 组织培养无病毒苗的方法已在很多作物的常规生产上得到应用。如马铃薯，甘薯，草莓，苹果，香石竹，菊花等。而且已有不少地区建立了无病毒苗的生产中心，这对于无病毒苗的培养、鉴定、繁殖、保存、利用和研究，形成了一个规范的系统程序，从而达到了保持园艺植物的优良种性和经济性状的目的。 3. 在育种上的应用(breeding) 植物组培技术为育种提供了许多手段和方法，使育种工作在新的条件下更有效的进行。 ⑴倍性育种，缩短育种年限，杂种优势明显。 ⑵克服远缘杂交的不亲合性和不孕性（胚培养） ⑶保存种质 例如：用花药培养单倍体植株； 用原生质体进行个体细胞杂交和基因转移； 用子房、胚和胚珠完成胚的试管发育和试管受精，以及种质资源的保存等等。 胚培养技术很早就有利用，在种属间远缘杂交的情况下，由于生理代谢等方面的原因，杂种胚常常停止发育，因此不能得到杂种植物，所以通过胚培养就可保证远缘杂交的顺利进行。 到50年代在实践上的应用就更多了。如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鸢尾等等许多园艺植物远缘杂交育种上都得到了应用。大白菜X甘蓝的远缘杂交种"白兰"，就是通过杂种胚的培养而得到的。