月季的花药培养.2.2VIP

1、课题课题2 2 一课题背景：花的结构一课题背景：花的结构花托花托花萼花萼花瓣花瓣雄蕊雄蕊花药花药花丝花丝雌蕊雌蕊柱头柱头花柱花柱子房子房植物的花药培养在育种上有什么意义？植物的花药培养在育种上有什么意义？花粉粒（花粉粒（1n）单倍体植株单倍体植株（1n）二倍体纯合子二倍体纯合子植株（植株（2n）花丝花丝花药：花药：囊状结构，囊状结构，内有很多花粉内有很多花粉雄蕊雄蕊一、基础知识一、基础知识雄蕊雄蕊花粉囊花粉囊 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大量的形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞花粉母细胞（小孢子母细胞）。）。花粉粒花粉粒 花粉粒是由花粉粒是由花粉母细

2、胞花粉母细胞经过经过减数分裂减数分裂而形而形成，因此，花粉粒是成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞。 被子植物花粉的发育要经历：被子植物花粉的发育要经历： 四分体时期、单核期和双核期四分体时期、单核期和双核期等阶段。等阶段。减数分裂减数分裂细胞生长细胞生长小孢子母细胞小孢子母细胞或花粉母细胞或花粉母细胞2n4个小孢子个小孢子n四分体时期四分体时期1个小孢子个小孢子n单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期n单核花粉粒单核花粉粒有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂精子（花粉或花粉精子（花粉或花粉细胞细胞）营养细胞营养细胞核核双核花粉粒双核花粉粒n2三核花粉粒三核花粉粒n3营养细胞营养细

3、胞生殖细胞生殖细胞小小孢孢子子母母细细胞胞花粉花粉母细母细胞胞小孢子小孢子减减数数分分裂裂有丝有丝分裂分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞核有分有分丝裂丝裂精子精子1 1个个营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个8 8个个（小孢子四分体时（小孢子四分体时期期单核靠边期单核靠边期双核期双核期）（二）产生花粉植株的两种途径（二）产生花粉植株的两种途径花粉花粉花粉花粉胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织丛芽丛芽生根生根移栽移栽脱分化脱分化分化分化再分化再分化诱导诱导脱分化脱分化 说明：说明：两种途径之间并没有绝对的界限，两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养

4、基中激素的种类及其浓度配比。主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。 1、材料的选择、材料的选择 不同植物的诱导成功率不同不同植物的诱导成功率不同. 同一植物的不同生理状况也对诱导成功率有同一植物的不同生理状况也对诱导成功率有直接的影响直接的影响. （一般选月季的初花期）（一般选月季的初花期） 合适的花粉发育期合适的花粉发育期（单核期，细胞核由中央移向（单核期，细胞核由中央移向一侧时）一侧时） 2、培养基的组成、培养基的组成（ msms培养基培养基+ +不同比例的植物生不同比例的植物生长调节激素）长调节激素）此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等此外，植株生长条件、材料低温预处理、接

5、种密度等(三三)、影响花药培养的主要因素、影响花药培养的主要因素注意：选择最合适的花粉发育时期注意：选择最合适的花粉发育时期:单核期单核期 不选择单核期之前花药原因：不选择单核期之前花药原因：花药质花药质地幼嫩，容易破碎；地幼嫩，容易破碎； 不选择单核期之后花药原因：不选择单核期之后花药原因：花瓣开花瓣开始松动，给材料消毒带来困难；始松动，给材料消毒带来困难； 挑选单核期花药方法：应当选择完全挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，微生物少，易消毒。未开放的花蕾，微生物少，易消毒。 花瓣松动后，微生物就可能花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带侵入到花药，给材料的消毒带来困难

6、。来困难。 为什么花瓣松动会给材料为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？的消毒带来困难？1. 1. 选择花药一般通过选择花药一般通过镜检镜检来确定其中的花粉是来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。否处于适宜的发育期。2. 2. 最常用的方法：最常用的方法：某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青焙花青铬矾铬矾法法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。三、三、 实验操作实验操作（一）（一） 材料的选取材料的选取醋酸洋红法、焙花青醋酸洋红法、焙花青铬矾法。铬矾法。1、从花药看从花药看：月季的初花期：月季的初花期 从花粉看：从花

7、粉看：单核期单核期 从花蕾看从花蕾看：完全未开放的：完全未开放的 (将染色体染成红色将染色体染成红色)（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态1、花蕾用、花蕾用体积分数为体积分数为70%的酒精的酒精浸泡浸泡30秒秒2、无菌水清洗、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入、放入质量分数为质量分数为0.1%的氯化汞的氯化汞溶液中溶液中24分钟分钟 （质量分数为质量分数为1%的的次氯酸钙溶液次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液或饱和漂白粉溶液

8、） 灭菌后花蕾，要在无菌条件下灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片除去萼片和花瓣和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。，并立即将花药接种到培养基上。 在剥离花药时，要尽量在剥离花药时，要尽量不损伤花药不损伤花药（否则接（否则接种后，容易从受伤部位种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织产生二倍体的愈伤组织），），同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药同时还要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。不利于愈伤组织或胚状体的形成。（三）接种和培养（三）接种和培养 经过经过20-3020-30天培养后，会发现花药开裂，天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈

9、伤组织长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时及时转移到分化培养基转移到分化培养基上，以便进一步分化上，以便进一步分化出再生植株。出再生植株。 每瓶接种花药每瓶接种花药7-107-10个个，温度控制，温度控制在在2525左右，左右，不需要光照不需要光照。幼小植株形成后才需要。幼小植株形成后才需要光照。光照。 如果花药开裂释放出胚状体，则一个花如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。培养基上，否则这些植株将很难分开。

10、 对培养出来的植株做进一步的鉴定对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选和筛选。因为在花药培养中，特别是通。因为在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现现染色体组数目的变化染色体组数目的变化。主要原因是主要原因是花粉花粉管核和生殖核融管核和生殖核融合合造成的造成的四、四、 结果分析与评价结果分析与评价1 1、选材是否恰当、选材是否恰当 选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。 2 2、无菌技术是否过、无菌技术是否过关关 如果出现了污染现

11、象，说明某些操作步骤，如培如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。3 3、接种是否成功、接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基，花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。基础基础知识知识实验操作实验操作被子植被子植物的花物的花粉发育粉发育花粉花粉其他因素其他因素影响因素影响因素花粉发育经花粉发育经历的时期历的时期月月季季的的花花药药培培养养

12、 材料与培养基材料与培养基材料的选取材料的选取产生途径产生途径结果分析与评价结果分析与评价消毒消毒接种和培养接种和培养课堂小结课堂小结植物组织培养技术与花药培养技术的比较植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织植物组织培养技术培养技术离体的植物离体的植物组织经脱分组织经脱分化形成愈伤化形成愈伤组织，再分组织，再分化成丛芽，化成丛芽，诱导出根，诱导出根，然后进行移然后进行移栽。栽。外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数无需加倍。无需加倍。花药培养花药培养技术技术取材为花药，培养的为取材为花药，培养的为，植株弱小，高度不，植株弱小，高度不育，必须用秋水

13、仙素处理，育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为株的染色体数，而且为。(1)(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用的重要因素，一般来说选用期的花粉可期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过提高成功率。选择花粉时，一般要通过来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是 。单核单核镜检镜检醋酸洋红醋酸洋红1、下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两、下图是月季花药离

14、体培养产生花粉植株的两 种途径，请据图回答有关问题：种途径，请据图回答有关问题：课堂练习课堂练习:(2)(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中决于培养基中 。 (3)(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度的细胞排列疏松无规则，是一种高度的薄壁细的薄壁细胞，胚状体与胞，胚状体与发育形成的胚有类似的结构，即发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。具有胚芽、胚轴和胚根。(4)(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。明下列各项需要消毒，还需要灭菌。培养基，培养基，培养培养皿，皿，接种环，接种环，花蕾，花蕾，实验操作者的双手，实验操作者的双手，三角三角锥形瓶。锥形瓶。( (填编号填编号) )需要灭菌，需要灭菌，( (填编填编号号) )需要消毒。需要消毒。激素的种类及其浓度配比激素的种类及其浓度配比受精卵受精卵液泡化液泡化2、一、一个小孢子母细胞经减数分裂产生个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子，个小孢子，由一个小孢子到形成两个精子，其间经过的分裂由一