花粉培养

通过花粉培养所得到的单倍体植株，生长势弱，不能开花结实，本身并无利用价值，但与常规育种技术相结合，就能发挥其作用。我国科技人员率先将花药培养与常规育种方法结合，培育出水稻、小麦、烟草、油菜等一批作物新品种或新品系。

花粉分离方法有挤压法和漂浮释放法等。挤压法是用平头玻棒将置于液体培养基中的花药挤压破碎后去掉残片，或将经过预培养的花药置于一定浓度的蔗糖液中压碎，用孔径大小适合的尼龙网筛过滤，最后在500-1000r/min离心1-2min，重复2次，收集沉淀。漂浮释放法是将低温处理后的花药接种于液体培养基上，进行漂浮培养。数天后花药开裂，花粉散落到液体培养基中，1000r/min离心1-2min，收集沉淀。

花粉培养似于单细胞的培养。离体培养的花粉粒与花药培养成苗途径相同，即有胚状体成苗和愈伤组织再分化成苗两种途径。但花粉培养需进行花粉的分离和特殊的花粉诱导培养。

从未经预培养的花药分离出的花粉，可直接接种于花粉培养基上，诱导愈伤组织和花粉胚。若将花粉置于水中或无糖培养基中培养数天，再转入花粉培养基，其“饥饿效应”有助于提高诱导率。

从经过预培养（3-6d）的花药中分离出的花粉，在离心纯化后接种于液体培养基中，培养3周后便可发生花粉胚，4-6周可长成小植株。

 

由花药培养产生的花粉植株不仅有单倍体，还有二倍体、三倍体及非整倍体。不同倍性花粉植株的来源是：

①花粉细胞核内发生有丝分裂，或畸变可产生二倍体、四倍体

②花粉细胞核分裂并出现核融合，可产生三倍体、五倍体

③花药壁或花药内部组织（浓毡层）细胞同时发育，产生二倍体。

植物种类、接种花药的发粉发育时期、培养基中生长调节剂种类与浓度均可影响花粉植株的倍性。而花粉植株的发生途径、愈伤组织继代培养时间长短的影响尤为显著。一般有花粉胚状体直接成苗或由第二代愈伤组织分化成苗，单倍体频率高，如在烟草中单倍体几乎为100%。此外，随着愈伤组织继代次数、继代时间的增加，二倍体的比例也会增加。

单倍体植株营养体瘦小，高度不育，只有将其加倍成为纯合二倍体植株，在育种上才有利用价值。常用的加倍方法有：

①自然加倍

通过花粉细胞核有丝分裂或核融合染色体可自然加倍，从而获得一定数量的纯合二倍体。

②人工加倍

人工加倍指用秋水仙素处理单倍体植物，使染色体加倍的方法。处理方式有秋水仙素溶液浸苗、处理愈伤组织和用含0.4%秋水仙素的羊毛脂涂抹田间单倍体植株的顶芽、腋芽等，处理时间和秋水仙素的浓度视材料而定。

③从愈伤组织再生

将单倍体植株的茎段、叶柄等作为材料，在适宜的培养基上诱导愈伤组织产生，经反复继代后再将其转移到分化培养基，可以得到较多的二倍体植株。但在分化出的植株中，常有较多的多倍体或非整倍体植株存在，故需进行倍性鉴定后，方可利用。