胚挽救技术学术资讯 - 科技工作者之家

在植物生产中由于其营养成分不足、种子自身生理原因会造成播种后难以成苗，或者远缘杂交中获得的合子胚在早期发育阶段败育或退化。为防止育种效率的降低，通过对植物胚离体培养进行胚挽救，使得植物胚在适宜的离体培养条件下获得再生植株。胚挽救技术在植物育种中具有十分重要的理论与实践意义。

胚挽救技术已被广泛地应用到麦类作物，水稻，茄科植物，十字花科植物，百合科植物以及众多果树如桃、葡萄、樱桃、苹果、柿、李、柑橘等。1

概念胚挽救是指对由于营养或生理原因造成的难以播种成苗或在发育早期阶段就败育、退化的胚进行早期分离培养成苗的过程。

胚挽救技术发展历史胚挽救技术是植物体外培养领域最成熟的技术之一。

胚挽救的最早记录可以追溯到18世纪，Charles Bonnet分离并培养了菜豆与荞麦的胚并获得植株；较为系统的胚挽救技术开始于20世纪初——1904年，Hanning首次在人工培养基上成功地系统培养出植物胚（两种十字花科的成熟胚）。

1933年，Tukey首次报道甜樱桃胚培养，是果树胚培养的里程碑。

1982年，Ramming首次报道无核葡萄胚珠培养，获得2株实生苗，而我国在20世纪90年代初开始无核葡萄胚珠培养研究。

胚挽救技术在各科属植物中都得到广泛利用，尤其是在果树育种。

胚挽救技术的应用培育早熟品种核果类果树中的早熟品种果实发育期短，胚发育不成熟，导致常规播种很难成苗，胚挽救技术能够有效提高早熟品种的萌芽率和成苗率。

我国近50年内应用胚挽救技术培育出许多早熟和特早熟桃品种，如京早3号、春蕾、早花露，玫瑰露、丹墨、早红霞、早美和云露；而美国则选育出五月火和金冠等早熟桃品种。

培育无核品种对种子败育型的无核品种，在其合子胚败育之前进行人工离体培养时期继续发育，最终萌发成苗，形成完整的植株。

无籽葡萄品种杨格尔在化后27~33d胚就开始败育，只有很少的胚能发育到球形或心形胚阶段，利用胚挽救技术能够克服胚的早期败育获得正常植株。

克服远缘杂种不育远缘杂交是将野生种或近缘种属有益基因导入栽培种，进行种植创新的有效途径。

杂交不亲和及杂种不育是远缘杂交种的两大障碍，受精前的杂交不亲和可以通过选择合适的杂交亲本，特殊的授粉方式等方法克服；而受精后由于杂种胚、胚乳和子房组织之间缺乏协调性，导致幼胚不发育或败育，是远缘杂交工作的瓶颈。通过胚挽救途径，在杂交幼胚败育前进行离体培养可以避免远缘杂种胚败育获得杂种植株。

培育三倍体及其它多倍体新种质三倍体葡萄，柑橘等具有无籽，果大等优点。

一般获得三倍体的有效方法是二倍体与四倍体杂交，由于二者间有生殖隔离，会使得杂种胚发生败育。胚挽救技术的应用有效克服了这一障碍。

四倍体—甘蓝型油菜（AACC）与二倍体亲本种白菜（AA）以及甘蓝（CC）各自杂交，利用胚挽救技术得到三倍体AAC以及ACC。

克服多胚品种珠心胚的干扰柑橘、芒果等果树具有多胚性，即在1个种子中有多个无性胚的现象。

柑橘中由于珠心胚在合子胚发育过程中旺盛生长进而侵入胚囊，阻碍合子胚的发育，造成败育。这是柑橘杂交育种的障碍，为防止这种情况，在珠心胚侵入胚囊之前，将合子胚离体培养进行胚挽救，可排除珠心胚的干扰。

胚挽救的影响因素胚发育包括自养和异养两个阶段：异养阶段的胚较小需要外源营养及生长调节物质才能满足发育的需要，胚主要从胚乳及周围的母体组织吸收养分；自养阶段胚的发育不依赖外源营养和生长调节物质，胚在代谢上能由基本的无机盐和糖合成生长所需的物质，在营养上相对独立。

胚由异养转为自养是胚发育的一个关键时期，通常心形胚发育中期前是异养期，心形胚晚期转为自养，随着胚龄的增加，对外源营养要求趋于简单。

基因型不同品种的基因型、败育特点等各不相同，胚挽救存在很大差异。

适宜取样培养时间胚龄：从授粉开始到剥离胚培养的时间天数。

胚龄是影响胚培养成功的关键因素之一，胚龄越小越难培养成功。胚龄与胚挽救成苗率呈正相关；但由于胚到一定阶段会开始败育，同样会影响胚挽救成功的几率，故应选择胚发育到醉倒成都，但又尚未开始败育的时期进行培养。

如桃开花后68d胚挽救的胚萌发率为70%；无核葡萄杨格尔品种在花后27~33d期间胚培养易成功；甘蓝型油菜与其亲本种杂交后的杂种在7~10d开始败育，在此期间胚挽救容易成功。

培养基不同幼胚使用的基本培养基有所不同，要依据不同植物选择最适合的培养基。

同一品种，不同发育时期所选用的培养基不同，如油菜杂种在胚培养时期选用1/2 MS培养基，而在胚萌发后则需要转移到MS培养基上。

培养环境低温处理：

核果类未熟胚培养是，低温处理对胚萌发有促进作用；

其他条件：光照、湿度以及培养容器都影响胚挽救的效果。

胚挽救具体步骤以四倍体甘蓝型油菜与二倍体甘蓝杂交后获得杂种为例：

田间采取人工去雄授粉的方法，杂交7-10d取子房，首先进行预处理：70%乙醇（30s）→无菌水（1min）→10%NaClO(15-20min)，期间轻轻晃动使之充分消毒→灭菌水清洗三次（5min）。灭菌完成后用解剖针沿腹线将子房剥开，轻轻将胚珠剥离放在1/2MS培养基（1/2MS+3%蔗糖+0.8%琼脂）上，遮光并放在适宜温度条件下直到胚萌发。将长出的胚组织转移到快繁培养基（MS+3%蔗糖+0.8%琼脂）直至成苗，成苗后将无菌苗再转移到分化培养基（MS+3mg/L 6BA+0.2mg/L NAA+3%蔗糖+0.8%琼脂）形成无性系。