花粉培養

通過花粉培養所得到的單倍體植株，生長勢弱，不能開花結實，本身並無利用價值，但與常規育種技術相結合，就能發揮其作用。我國科技人員率先將花藥培養與常規育種方法結合，培育出水稻、小麥、煙草、油菜等一批作物新品種或新品係。

花粉分離方法有擠壓法和漂浮釋放法等。擠壓法是用平頭玻棒將置於液體培養基中的花藥擠壓破碎後去掉殘片，或將經過預培養的花藥置於一定濃度的蔗糖液中壓碎，用孔徑大小適合的尼龍網篩過濾，最後在500-1000r/min離心1-2min，重複2次，收集沉澱。漂浮釋放法是將低溫處理後的花藥接種於液體培養基上，進行漂浮培養。數天後花藥開裂，花粉散落到液體培養基中，1000r/min離心1-2min，收集沉澱。

花粉培養似於單細胞的培養。離體培養的花粉粒與花藥培養成苗途徑相同，即有胚狀體成苗和愈傷組織再分化成苗兩種途徑。但花粉培養需進行花粉的分離和特殊的花粉誘導培養。

從未經預培養的花藥分離出的花粉，可直接接種於花粉培養基上，誘導愈傷組織和花粉胚。若將花粉置於水中或無糖培養基中培養數天，再轉入花粉培養基，其“饑餓效應”有助於提高誘導率。

從經過預培養（3-6d）的花藥中分離出的花粉，在離心純化後接種於液體培養基中，培養3周後便可發生花粉胚，4-6周可長成小植株。

 

由花藥培養產生的花粉植株不僅有單倍體，還有二倍體、三倍體及非整倍體。不同倍性花粉植株的來源是：

①花粉細胞核內發生有絲分裂，或畸變可產生二倍體、四倍體

②花粉細胞核分裂並出現核融合，可產生三倍體、五倍體

③花藥壁或花藥內部組織（濃氈層）細胞同時發育，產生二倍體。

植物種類、接種花藥的發粉發育時期、培養基中生長調節劑種類與濃度均可影響花粉植株的倍性。而花粉植株的發生途徑、愈傷組織繼代培養時間長短的影響尤為顯著。一般有花粉胚狀體直接成苗或由第二代愈傷組織分化成苗，單倍體頻率高，如在煙草中單倍體幾乎為100%。此外，隨著愈傷組織繼代次數、繼代時間的增加，二倍體的比例也會增加。

單倍體植株營養體瘦小，高度不育，隻有將其加倍成為純合二倍體植株，在育種上才有利用價值。常用的加倍方法有：

①自然加倍

通過花粉細胞核有絲分裂或核融合染色體可自然加倍，從而獲得一定數量的純合二倍體。

②人工加倍

人工加倍指用秋水仙素處理單倍體植物，使染色體加倍的方法。處理方式有秋水仙素溶液浸苗、處理愈傷組織和用含0.4%秋水仙素的羊毛脂塗抹田間單倍體植株的頂芽、腋芽等，處理時間和秋水仙素的濃度視材料而定。

③從愈傷組織再生

將單倍體植株的莖段、葉柄等作為材料，在適宜的培養基上誘導愈傷組織產生，經反複繼代後再將其轉移到分化培養基，可以得到較多的二倍體植株。但在分化出的植株中，常有較多的多倍體或非整倍體植株存在，故需進行倍性鑒定後，方可利用。