6.1.2 胚胎培养的应用

更新于 2026年10月12日 版权声明
6.1.2 胚胎培养的应用

1)克服远缘杂交的不育性,获得稀有杂种植物

植物界在长期自然选择条件下产生了两种受精隔离机制,即异花传粉植物拒绝自花受精和异花传粉植物拒绝异种受精。在高等植物种间和属间远缘杂交中,拒绝异种受精往往会遇到以下育性障碍:花粉在异种植物柱头上不萌发;花粉管生长正常但胚往往由于胚乳败育等原因而败育;合子由于缺乏同源染色体无法配对而败育。因此,远缘杂交中难以得到种子。用试管受精技术可以克服受精前或受精后的障碍;用幼胚培养技术可使杂种幼胚发育成熟,使远缘杂交或杂交育种获得成功,如白菜和甘蓝杂交获得的杂交种——白蓝,如图6.1所示。

图示

图6.1 通过胚胎培养育成的杂种白蓝

2)打破种子休眠,提早结实,缩短育种年限

兰花、天麻种子成熟时,多数胚处于原胚阶段尚未达到成熟。银杏种子内的胚也需4~5个月吸收胚乳营养后才成熟。如果将上述种子胚胎分离并进行培养就能使其打破休眠提早萌发成正常植株;鸢尾属植物种子中因含有抑制胚胎生长的稳定抑制性物质,使胚不发育而休眠数月至数年。用胚培养可在2~3个月内得到幼苗,使鸢尾从种子至开花的周期由2~3年缩短为不到1年。

3)使生活力低下或无生活力的种子萌发

许多落叶果树,特别是杂交种多产生早熟、生活力低下甚至无生活力的种子,利用胚胎培养可使种子萌发,提高萌发率。这在洋梨、桃、苹果、樱桃等多种果树中已获成功。如“京早3号”早熟桃进行胚培养可以克服播种出苗不齐的现象,成熟期比一般桃提前15~20天,果实提前供应市场可获较大的经济效益。另外,其他长期营养繁殖的植物种子也常无生活力,如芭蕉、芋等。胚胎培养可以克服种子自然不育性,促使其萌发成幼苗。因此,胚胎培养对自然不育植物的杂交育种有特殊意义。(https://www.daowen.com)

4)使柑橘类等植物合子胚正常发育

芸香科柑橘类为多胚植物,种子内存在大量珠心胚。由于珠心胚生活力很强,杂种胚生活力低,因而往往得不到合子胚后代,影响杂交育种结果。利用胚培养技术可尽早取出合子胚进行培养,从而获得杂种后代,如锦橙×枳的杂种胚培养。

5)测定种子生活力

用常规的种子萌发试验测定休眠后的种子生活力需要很长时间,特别是木本植物一般需层积处理打破休眠。Tukey发现未经层积处理的种胚,离体培养条件下不仅可快速萌发,且萌发速率一致。因此,这一方法被认为是一种快速而有效的测定种子生活力的方法。

6)获得三倍体或单倍体植株

因被子植物胚乳细胞大多为三倍体,胚乳培养可以获得三倍体植株,从而使植物胚胎培养成为一种育种新途径,即用胚乳培养的方法代替四倍体和二倍体杂交产生三倍体,用于果树、瓜类等经济作物产生无籽果实。另外,对远缘杂种的胚进行培养时,可以通过染色体排除法获得单倍体。如在大麦属种间杂种的胚培养中发现,一个种的染色体逐个被排除,成活植株仅具另一个种染色体数目的单倍体。

7)快速繁殖特殊植物

有些椰子不能产生液体胚乳而产生柔软的肥厚组织,这种果实因稀有而价格昂贵。其种子在正常情况下不萌发,使用胚胎培养技术可达到快速繁殖的目的。

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