课题2　月季的花药培养

1、课题课题2:2:月季的花药培养月季的花药培养花药花药花丝花丝雄蕊雄蕊柱头柱头花柱花柱子房子房萼片萼片胚珠胚珠花瓣花瓣花托花托雌蕊雌蕊图图1 花的基本结构花的基本结构1.1.雄蕊雄蕊一、基础知识一、基础知识由由花粉母细胞花粉母细胞经过经过减数分裂减数分裂形成形成的的单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞. .花药：囊状结构，内有很多花粉花药：囊状结构，内有很多花粉花丝花丝2 .花粉的概念花粉的概念:3 .花粉发育阶段：花粉发育阶段：小孢子四分体时期；单核期；小孢子四分体时期；单核期；双核期双核期4.4.花粉的发育过程花粉的发育过程思考：思考：1.被子植物花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂的被子植物花

2、粉发育过程中的四分体时期与减数分裂的四分体时期是同一阶段吗？四分体时期是同一阶段吗？小孢子四小孢子四分体时期分体时期花粉是由花粉母细胞经过减数分裂形成的花粉是由花粉母细胞经过减数分裂形成的,因此因此,花粉是单倍体的生殖细胞花粉是单倍体的生殖细胞小孢子小孢子母细胞母细胞四个小四个小孢子孢子(N)四个花粉管细胞四个花粉管细胞(N)四个生殖细胞四个生殖细胞(N)单核居单核居中期中期(N)单核靠单核靠边期边期(N)双核花双核花粉粒粉粒减数分裂有丝分裂有丝分裂有 丝分 裂八个精子八个精子小孢子四小孢子四分体时期分体时期单核时期单核时期双核时期双核时期成熟的花粉成熟的花粉小孢子母细胞小孢子母细胞(2n)(

3、 ( ) )时期时期(n)单核单核( ( ) )期期(n)双核期双核期(n)( )( )细胞核细胞核(n) ( ( ) )细胞核细胞核(n)( ( ) )细胞细胞(n)( )( )细胞细胞(n)（ ) )个精子个精子(n)( ( ) )分裂分裂( ( ) )分裂分裂单核单核( ( ) )期期(n)( )( )分裂分裂减数减数小孢子四分体小孢子四分体居中居中靠边靠边有丝有丝生殖生殖生殖生殖花粉管花粉管营养营养有丝有丝24.4.花粉的发育过程花粉的发育过程单倍体：单倍体：1、体细胞中含有本物种配子染色体、体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。例如：雄蜂数目的个体。例如：雄蜂2、单倍体植株的特点：

4、、单倍体植株的特点： 长得弱小，而且高度不育长得弱小，而且高度不育,身并没有什么身并没有什么使用价值。使用价值。3、获得单倍体植株常用的方法：、获得单倍体植株常用的方法： 花药离体培养。花药离体培养。4、单倍体育种的优点：只需、单倍体育种的优点：只需2年时间，就可年时间，就可以得到一个稳定的纯系品种。明显缩短了育以得到一个稳定的纯系品种。明显缩短了育种年限。种年限。单倍体育种单倍体育种玉米：玉米：2N=20条，条，AaBb花药花药10条条ABAbaBab 离体培养离体培养（组织培养）（组织培养）单倍体单倍体10条条ABAbaBab秋水仙素秋水仙素处理幼苗处理幼苗植物体（纯种）植物体（纯种）20

5、条条AABBAAbbaaBBaabb(减数分裂）减数分裂）胚状体胚状体分化分化花药中的花粉花药中的花粉愈伤组织愈伤组织丛芽丛芽脱分化脱分化再分化再分化生根生根移栽移栽诱导诱导1 1 产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过胚胚状体状体阶段发育为植株，二是通过阶段发育为植株，二是通过愈伤组织愈伤组织阶段发育为植株。阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中这两种途径的区别主要取决于培养基中激素激素的种类及其的种类及其浓度浓度的配比的配比 2 2培育花粉植株的途径图解培育花粉植株的途径图解 3 3胚状体的结构及其发育过程与种子

6、相似，所以把胚状体到从芽胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到从芽的过程称为的过程称为 分化分化，而把从愈伤组织到从芽的过程称为，而把从愈伤组织到从芽的过程称为再分化再分化。 4 4 植物体细胞发育而来的胚状体又叫植物体细胞发育而来的胚状体又叫 体细胞胚体细胞胚 ，花粉发育而，花粉发育而来的胚状体叫来的胚状体叫花粉胚花粉胚 ，可发育为，可发育为单倍体单倍体植物，要使其成为纯合的植物，要使其成为纯合的正常植株，可用正常植株，可用 秋水仙素秋水仙素 处理发育中的幼苗。处理发育中的幼苗。 （三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素阅读阅读P38-39思考：思考：诱导花粉植株能否成功

7、及诱导成功的高低，主要诱导花粉植株能否成功及诱导成功的高低，主要影响因素是影响因素是_和和_-材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成a. 材料选择什么时期最好，为什么？材料选择什么时期最好，为什么？b. 如何选择单核期细胞？如何选择单核期细胞？c . 为什么花瓣松动会给消毒带来困难？为什么花瓣松动会给消毒带来困难？d . 还有哪些影响花药培养的因素？还有哪些影响花药培养的因素？花期为花期为初花期初花期，花粉发育在花粉发育在单核靠边期单核靠边期，成功率最高。成功率最高。亲本植株的生长条件，材料的预处理及接种密度等亲本植株的生长条件，材料的预处理及接种密度等选择完全未开放的花蕾选择完全未开放

8、的花蕾微生物可能侵入花药，给材料消毒带来困难微生物可能侵入花药，给材料消毒带来困难实验操作实验操作一、材料的选取一、材料的选取二、材料的消毒二、材料的消毒三、接种和培养三、接种和培养（一）材料选取（一）材料选取 2、通过来、通过来_确定是否处于适宜的发育期确定是否处于适宜的发育期。 方法：方法：醋酸洋红法醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色) 焙花青焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看从花药看： 从花粉看：从花粉看： 从花蕾看从花蕾看： 花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%的醋酸洋红的醋酸洋红1滴滴用镊柄将花药捣碎，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片

9、盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）镜检（花粉粒的细胞核被染成红色） 花药（在卡诺氏固定液中处理花药（在卡诺氏固定液中处理20min）取出，置于载玻片上取出，置于载玻片上焙花青铬矾溶液染色焙花青铬矾溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）被染成蓝黑色）月季的初花期月季的初花期单核靠边期单核靠边期完全未开放的完全未开放的镜检镜检花蕾花蕾0.1%的氯化汞的氯化汞溶液溶液24min70%的酒精的酒精 (大约大约30s)无菌水无菌水(清洗清洗)无菌水冲无菌水冲洗洗35次次（二）材料的消毒（二）材料的消毒无菌吸水无菌吸水纸吸干纸吸干（三）接种和培养（三）接

10、种和培养 损伤花药，容易从受伤部位产生愈伤组织，即得不到单倍体损伤花药，容易从受伤部位产生愈伤组织，即得不到单倍体在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，染色染色体组的数目常常会发生变化体组的数目常常会发生变化.（主要原因是营养核和生殖核融合（主要原因是营养核和生殖核融合造成的）造成的）所以还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。所以还需要对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。思考：思考：1、为何不能损伤花药且要彻底去除花丝？、为何不能损伤花药且要彻底去除花丝？2、培养时需要注意哪些事项？、培养时需要注意哪些事项？每瓶接种花药每瓶接种

11、花药7 10个，温度控制在个，温度控制在250C左右，不需要光左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。照。幼小植株形成后才需要光照。花药开裂长出花药开裂长出愈伤组织或释放胚状体愈伤组织或释放胚状体。长出愈伤组织要及时。长出愈伤组织要及时转移到转移到分化培养基上分化培养基上，释放的胚状体，必须在花药开裂后尽快，释放的胚状体，必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，否则这些植株将很难分开将幼小植株分开，否则这些植株将很难分开因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。课题成果评价课题成果评价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。要适时转换培养体，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基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。课题成果评价课题成果评价附二：附二：植物组织培养技术与花药培养技术的异同点植物组织培养技术与花药培养技术的异同点植物组织培植物组织培养技术养技术离体的植物组织经离体的植物组织经脱分化形成愈伤组脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，织，再分化成丛芽，诱导出根，然