离体传粉和受精

离体传粉和受精

20世纪60年代已可使被子植物带胎座的胚珠、整个雌蕊或子房置于离体培养的条件下实现传粉和受精。

1962年K.甘达及其合作者报道了他们用罂粟为材料在无菌条件下，将没有受精的带胎座的罂粟胚珠，置于装有消毒的营养培养基的试管中，同时用无菌针从花药中取出花粉撒在胚珠的表面上，结果发生了与正常相似的受精作用，最后结出有生活力的种子。这些种子可在试管中长成健康的幼苗，这是第一个离体传粉和受精成功的实验。迄今已报道有40多种植物获得成功，主要属罂粟科（如蓟罂、虞美人）、茄科（如烟草、矮牵牛）、石竹科（如麝香石竹、异株女娄菜）及十字花科（如甘蓝）的植物，近年来又在禾本科的玉米和小麦中获得成功。

离体传粉和受精的技术在育种过程中有可能作为克服有性生殖中自交或杂交存在的不亲和性障碍的手段。自交不亲和植物在受精过程中的障碍，通常发生在柱头或花柱中，即由于花粉与柱头识别反应导致花粉管生长受到抑制，不能进入柱头或在花柱中生长停滞以致受精失败。因此有可能利用离体的胚珠授粉顺利完成受精。这方面已在矮牵牛属植物试验成功。例如自交不亲和的腋花矮牵牛用一个子房的胎座上的全部胚珠进行离体培养和授以自花花粉。结果花粉管生长正常，最后形成具正常发育的胚和胚乳的种子。由离体受精得到的种子长成的第一代植株象它的亲本一样，是二倍体的，能育和自交不亲和的。另一方面，曾在石竹科、罂粟科、茄科及禾本科的一些植物试用离体传粉和受精的技术克服杂交不亲和性。其中许多杂交组合虽然能达到受精，但未能获得有生活力的种子。

不过也有少数得到杂种种子和幼苗的。如：

1.栽培烟草（2n＝28）与德氏烟草或与莲座烟草（2n＝40）杂交，这是常规的杂交方法难以成功的，然而，用离体传粉的方法，在试管里得到了杂种种子而且种子在培养基上萌发成幼苗。

2.玉米与墨西哥玉米在试管中杂交，获得了具发育良好的胚和胚乳的种子。

3.小麦（2n＝42）的子房在离体培养条件下授以黑麦（2n＝14）的花粉，得到具有器官分化的胚和含胚乳的颖果。

将这种杂种胚从颖果中解剖出来进行胚培养，结果长成杂种幼苗。幼苗根尖染色体数为小麦和黑麦体细胞染色体半数之和，即28（21＋7）个。