離體傳粉和受精

20世紀(jì)60年代已可使被子植物帶胎座的胚珠、整個(gè)雌蕊或子房置于離體培養(yǎng)的條件下實(shí)現(xiàn)傳粉和受精。

1962年K.甘達(dá)及其合作者報(bào)道了他們用罌粟為材料在無菌條件下，將沒有受精的帶胎座的罌粟胚珠，置于裝有消毒的營養(yǎng)培養(yǎng)基的試管中，同時(shí)用無菌針從花藥中取出花粉撒在胚珠的表面上，結(jié)果發(fā)生了與正常相似的受精作用，最后結(jié)出有生活力的種子。這些種子可在試管中長成健康的幼苗，這是第一個(gè)離體傳粉和受精成功的實(shí)驗(yàn)。迄今已報(bào)道有40多種植物獲得成功，主要屬罌粟科（如薊罌、虞美人）、茄科（如煙草、矮牽牛）、石竹科（如麝香石竹、異株女婁菜）及十字花科（如甘藍(lán)）的植物，近年來又在禾本科的玉米和小麥中獲得成功。

離體傳粉和受精的技術(shù)在育種過程中有可能作為克服有性生殖中自交或雜交存在的不親和性障礙的手段。自交不親和植物在受精過程中的障礙，通常發(fā)生在柱頭或花柱中，即由于花粉與柱頭識別反應(yīng)導(dǎo)致花粉管生長受到抑制，不能進(jìn)入柱頭或在花柱中生長停滯以致受精失敗。因此有可能利用離體的胚珠授粉順利完成受精。這方面已在矮牽牛屬植物試驗(yàn)成功。例如自交不親和的腋花矮牽牛用一個(gè)子房的胎座上的全部胚珠進(jìn)行離體培養(yǎng)和授以自花花粉。結(jié)果花粉管生長正常，最后形成具正常發(fā)育的胚和胚乳的種子。由離體受精得到的種子長成的第一代植株象它的親本一樣，是二倍體的，能育和自交不親和的。另一方面，曾在石竹科、罌粟科、茄科及禾本科的一些植物試用離體傳粉和受精的技術(shù)克服雜交不親和性。其中許多雜交組合雖然能達(dá)到受精，但未能獲得有生活力的種子。

不過也有少數(shù)得到雜種種子和幼苗的。如：

1.栽培煙草（2n＝28）與德氏煙草或與蓮座煙草（2n＝40）雜交，這是常規(guī)的雜交方法難以成功的，然而，用離體傳粉的方法，在試管里得到了雜種種子而且種子在培養(yǎng)基上萌發(fā)成幼苗。

2.玉米與墨西哥玉米在試管中雜交，獲得了具發(fā)育良好的胚和胚乳的種子。

3.小麥（2n＝42）的子房在離體培養(yǎng)條件下授以黑麥（2n＝14）的花粉，得到具有器官分化的胚和含胚乳的穎果。

將這種雜種胚從穎果中解剖出來進(jìn)行胚培養(yǎng)，結(jié)果長成雜種幼苗。幼苗根尖染色體數(shù)為小麥和黑麥體細(xì)胞染色體半數(shù)之和，即28（21＋7）個(gè)。