月季花药培养上课用(1)

1、花的结构花的结构雌蕊雌蕊 的结构的结构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）花粉粒花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉2、由花粉母细胞（由花粉母细胞（即小孢子母细胞即小孢子母细胞） 花粉花粉， 即：即：。3、阶段：、阶段：时期、单核期、双核期时期、单核期、双核期1、雄蕊、雄蕊一、基础知识一、基础知识4、过程：、过程：减数减数分裂分裂有丝有丝分裂分裂1花粉母细花粉母细胞（胞（2n）4个小孢子个小孢子(小孢子四分体小孢子四分体)（n）减分减分有分有分

2、1个花粉管细胞核（个花粉管细胞核（n）1个生殖细胞核（个生殖细胞核（n）有分有分2个精子个精子单核居中期（单核居中期（n）单核靠边期（单核靠边期（n）4、过程：、过程：即即4个单倍体细胞个单倍体细胞说明说明：1 1、二核花粉粒：有些成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞、二核花粉粒：有些成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管萌发时形成，最终也有核和生殖细胞核。（精子在花粉管萌发时形成，最终也有三个细胞核）三个细胞核）2 2、三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞、三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，进行一次有丝

3、分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。（含有一个营养核和两个精子。（两个精子和一个营养核的两个精子和一个营养核的基因型相同。）基因型相同。）3 3、4 4个小个小孢子孢子减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂4 4个花粉管细胞核个花粉管细胞核4 4个生殖细胞核个生殖细胞核有丝分裂有丝分裂8 8个精子个精子1 1个花粉个花粉母细胞母细胞4、四分体：四分体： 减数分裂中四分体：联会后一对同源染色减数分裂中四分体：联会后一对同源染色体中含有四体中含有四条条姐妹染色单体。姐妹染色单体。 小孢子细胞四分体期：花粉母细胞经减数小孢子细胞四分体期：花粉母细胞经减数分裂形成的分裂形成的4

4、个连在一起的单倍体细胞个连在一起的单倍体细胞（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。 为什么把胚状体到丛芽的为什么把胚状体到丛芽的 过程称过程称为分化，而把从愈伤组织到丛芽的为分化，而把从愈伤组织到丛芽的过程成为再分化？过程成为再分化？ 胚状体胚状体的结构及其发育过程与的结构及其发育过程与种子种子相似

5、，相似，所以把胚状体到丛芽的过程称为分化所以把胚状体到丛芽的过程称为分化 从从愈伤组织愈伤组织到丛芽的过程成为再分化到丛芽的过程成为再分化部分花药通过胚状体途径形成小植株部分花药通过胚状体途径形成小植株烟草花药培养烟草花药培养胚状体发育途径愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织分化形成再生植株愈伤组织分化形成再生植株水稻花药培养水稻花药培养愈伤组织发育途径部分花药产生愈伤组织部分花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药接种在平板上的水稻花药体细胞胚（胚状体）：体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相

6、形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类似，似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为被称为。1 1、材料的选择：、材料的选择：不同种类植物的诱导成功率不同。不同种类植物的诱导成功率不同。同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响。有直接影响。花期早期初花期花期早期初花期（3)3)选择最合适的花粉发育时期选择最合适的花粉发育时期 单核靠边期单核靠边期不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；易破碎；不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给不选择单核期之后花药原因：花瓣开

7、始松动，给材料消毒带来困难困难；材料消毒带来困难困难；挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，菌少，易消毒。蕾，菌少，易消毒。（三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素五月初至中旬五月初至中旬2 2、培养基的组成、培养基的组成花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的水平和配比起决定作用。水平和配比起决定作用。诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用2 2，4-D4-D、IAAIAA和和KTKT；诱导分化的培养基常除去诱导分化的培养基常除去2 2，

8、4-D4-D而以而以IBAIBA或或BABA等代等代之。之。3 3、其他因素：、其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。为什么花瓣松动会给材料的为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？消毒带来困难？答：花瓣松动后，微生物就答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。的消毒带来困难。二、实验操作二、实验操作材料选取材料选取材料和材料和消毒消毒接种和接种和培养培养（一）材料选取（一）材料选取 2、通过、通

9、过镜检镜检来确定是否处于适宜的发育期。来确定是否处于适宜的发育期。 最常用的方法：最常用的方法：醋酸洋红法醋酸洋红法 某些植物的花粉细胞核不易着色某些植物的花粉细胞核不易着色:焙花青焙花青-铬矾铬矾法法，花粉细胞核花粉细胞核染成染成蓝黑色蓝黑色。1、从花药看：月季的初花期、从花药看：月季的初花期 从花粉看：从花粉看：单核期靠边期单核期靠边期 从花蕾看：完全未开放的从花蕾看：完全未开放的 鉴定花粉：鉴定花粉： 最常用的方法是最常用的方法是醋酸洋红法醋酸洋红法：花药（载玻片上）花药（载玻片上）1%1%的醋酸洋红的醋酸洋红1 1滴滴用镊柄将花用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片药捣碎，盖上盖玻片镜检（花粉粒

10、的镜检（花粉粒的细胞核细胞核被染成被染成红色红色）某些植物的花粉细胞核不易着色，需要采用某些植物的花粉细胞核不易着色，需要采用焙花焙花青青铬钒法铬钒法：花药（在卡诺氏固定液中处理花药（在卡诺氏固定液中处理20min20min）取出，置于取出，置于载玻片上载玻片上焙花青铬钒溶液染色焙花青铬钒溶液染色盖上盖玻片盖上盖玻片镜镜检（花粉粒的检（花粉粒的细胞核细胞核被染成被染成蓝黑色蓝黑色）注：注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNADNA和蛋白质组成，和蛋白质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体容易被染色。通过染色，可以醋酸洋红为碱性染色剂，染色体容易被染色。通过染

11、色，可以确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边确定细胞核为单核期还是双核期，是单核居中期还是单核靠边期。期。一般单核靠边期的花药培养成功率最高。一般单核靠边期的花药培养成功率最高。(二二)、材料的消毒：、材料的消毒：花花蕾蕾（70酒精）酒精）大约大约30s（无（无菌水）菌水）清洗清洗（无菌吸无菌吸水纸）水纸）吸吸干水分干水分（1氯化氯化汞溶液）汞溶液）24min（无（无菌水）菌水）冲洗冲洗 月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？较，二者有何不同？ 在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、

12、洗衣粉洗涤和软刷刷洗洗衣粉洗涤和软刷刷洗 提示：提示： 用于培养花药，实际上多数未熟，由用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状于它的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。（三）接种和培养（三）接种和培养 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（否则接种后，容易从受伤部位接种后，容易从受伤部位产生产生的愈伤的愈伤组织组织

13、），同时还要彻底去除花丝，因为与花），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丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。成。 经过经过20-30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。 对培养出来的植株做进一步的鉴定对

14、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，常常会出现染色体倍性的变化。现染色体倍性的变化。三、三、 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

15、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。作业作业2 植物组织培养技术与花药培养技术的植物组织培养技术与花药培养技术的 相同之处相同之处是：培养基配制方法、无菌技术是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。及接种操作等基本相同。不同之处不同之处在于：花药培养的选材非常重要，在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索

16、时期适宜的花蕾；花药裂开后需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。加。（1515分）植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组分）植物的花药培养在育种上有特殊的意义。植物组织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。织培养可用于无病毒植株及细胞产物的工厂化生产等方面。请回答相关问题。请回答相关问题。（1 1）诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低的主要）诱导花粉植株能否成功

17、及诱导成功率的高低的主要影响因素是影响因素是 和培养基的组成。利用月季的和培养基的组成。利用月季的花药离体培养产生单倍体时，一般来说，在花药离体培养产生单倍体时，一般来说，在 期期花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择花药培养的成功率最高。为了选择该期的花药，通常选择 的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有 法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，法，但是对于花粉细胞核不易着色的植物，需采用需采用 法，该法能将花粉细胞核染成法，该法能将花粉细胞核染成 色。色。（2 2）若要进行兰花无病毒植株的培育，从外植体到无病）若要进行兰花无病毒植株的培育，从

18、外植体到无病毒植株试管苗，要人为控制细胞的毒植株试管苗，要人为控制细胞的 和和 过程。过程。（3 3）进行组织培养需配制）进行组织培养需配制MSMS培养基，在该培养基中常需培养基，在该培养基中常需要添加要添加 、 等激素。欲利于根的分化，等激素。欲利于根的分化，植物激素的用量比例应为植物激素的用量比例应为 。4 4）在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植）在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，株， 的数目常常会发生变化，因此还需要对的数目常常会发生变化，因此还需要对培养出来的植株进行培养出来的植株进行 。（5 5）无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，）无菌技术也是成功诱导

19、出花粉植株的重要因素，下列各项中使用化学药剂进行消毒的是下列各项中使用化学药剂进行消毒的是 ，采用，采用灼烧方法进行灭菌的是灼烧方法进行灭菌的是 。（答序号）。（答序号）培养皿培养皿 培养基培养基 实验操作者的双手实验操作者的双手 三角锥形三角锥形瓶瓶 接种环接种环 花蕾花蕾 1 1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（ ） A A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的 B B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、被子植物的花粉的发

20、育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段单核期、双核期等阶段 DD、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央再移到细胞中央BD3、基因型为、基因型为AaBb的水稻（条染色体）的花药通的水稻（条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养成试管过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养成试管苗。苗。（）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞（）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞团，愈伤组织必须从培养基中获得（）、（团，愈伤组织必须从培养基中获得（）、（ ）和小分子有机物等营养物质。和小分子有机物等营养物质。（）要促进花粉细胞的

21、分裂分化，培养基中应有（）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有（）（）（ ）两种激素。）两种激素。愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（）叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（）利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。（）试管苗的细胞核中有（）条脱氧核苷酸（）试管苗的细胞核中有（）条脱氧核苷酸链。试管苗的基因型有：链。试管苗的基因型有： 水水无机盐无机盐生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素叶片叶片24AB Ab aB ab4（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草技术可以培育出无病毒幼苗。