菊花组织培养和月季花药培养

关于菊花组织培养和月季花药培养

通过必修课的学习，我们已经了解到大多绿色开花植物都是靠种子来繁殖的。那么，有没有不用种子来培育植物的方法呢？组织培养营养繁殖扦插嫁接压条

第2页,共60页，2024年2月25日，星期天扦插嫁接压条

第3页,共60页，2024年2月25日，星期天是指在人工培养基上，离体培养植物的器官、组织、细胞和原生质体，并使其生长、增殖、分化以及再生植株的技术。

组织培养（一）植物组织培养的基本过程第4页,共60页，2024年2月25日，星期天（1）基础知识细胞离体必要条件：一定的营养物质、激素和其他外界条件原理:细胞的全能性植物细胞具有全能性，即已分化的细胞，具有使后代细胞形成完整个体的潜能。②原理：①定义：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因第5页,共60页，2024年2月25日，星期天细胞的分化概念：在个体发育中，相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程结果：形成不同的细胞和组织原因：基因在特定的时间和空间条件下的选择性表达的结果第6页,共60页，2024年2月25日，星期天离体的植物器官、组织、细胞脱分化愈伤组织再分化根芽植物体植物组织培养的基本过程第7页,共60页，2024年2月25日，星期天愈伤组织第8页,共60页，2024年2月25日，星期天（二）影响植物组织培养的因素1.不同的植物组织，培养的难易程度差别很大。

例如，烟草和胡萝卜的组织培养较为容易，而枸杞愈伤组织的芽诱导就比较难。因此，植物材料的选择直接关系到实验的成败。对于同一种植物材料，材料的年龄、保存时间的长短等也会影响实验结果。菊花的组织培养，一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。第9页,共60页，2024年2月25日，星期天2.离体的植物组织和细胞，对营养、环境等条件的要求相对特殊，需要配制适宜的培养基。

常用的一种培养基是MS培养基。其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素，如B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co；有机物，如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素，以及蔗糖等。在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。与培养细菌的培养基有何不同？第10页,共60页，2024年2月25日，星期天MS固体培养基成分及比例第11页,共60页，2024年2月25日，星期天微生物培养基以有机营养为主。与微生物的培养不同，MS培养基则需提供大量无机营养，无机盐混合物包括植物生长必须的大量元素和微量元素两大类。阅读课文，思考以下问题1.同微生物培养基相比，MS培养基的配方有哪些明显的不同？2、你认为组织培养过程中，成功的关键有哪些？这些步骤的适宜条件是什么？组织的脱分化及愈伤组织的再分化。植物组织培养过程中，影响植物细胞脱分化、再分化的最重要因素是植物激素，细胞分裂素与生长素之间的浓度比可以调控植株组培过程中芽和根的形成。第12页,共60页，2024年2月25日，星期天3.植物激素浓度、使用的先后顺序以及用量的比例等，会影响实验结果。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。按照不同的顺序使用这两类激素，会得到不同的实验结果。第13页,共60页，2024年2月25日，星期天当同时使用这两类激素时，两者用量的比例决定着发育的方向，是愈伤组织、长根还是长芽。如为了促进芽器官的分化，应除去或降低生长素的浓度，或者调整培养基中生长素与细胞分裂素的比例。

高利于根的分化，抑制芽的形成生长素/细胞分裂素适中利于促进愈伤组织的形成低利于芽的分化，抑制根的形成4.除了上述因素外，PH、温度、光照等条件也很重要。

不同的植物对各种条件的要求往往不同。进行菊花的组织培养，一般将PH值控制在5.8左右，温度控制在18-22℃，并且每日用日光灯照射12h。第14页,共60页，2024年2月25日，星期天生长素/细胞分裂素高有利于根的分化、抑制芽的形成低有利于芽的分化、抑制根的形成第15页,共60页，2024年2月25日，星期天（一）制备MS固体培养基（二）外植体消毒（三）接种（四）培养（五）移栽（六）栽培二、实验操作第16页,共60页，2024年2月25日，星期天二、实验操作（一）制备MS固体培养基1、配置各种母液2、配置培养基3、灭菌分装好的培养基连同其他器械一起进行高压蒸汽灭菌第17页,共60页，2024年2月25日，星期天1、选材：菊花茎段，取生长旺盛的嫩枝（二）外植体消毒2、消毒①流水冲洗菊花茎段用流水冲洗后可少许洗衣粉，用软刷轻轻刷洗，刷洗后在流水下冲洗20min左右第18页,共60页，2024年2月25日，星期天②酒精处理用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入体积分数为70％的酒精中摇动2－3次，持续6－7s，立即将外植体取出，在无菌水中清洗③消毒液处理

取出后用无菌吸水纸吸干外植体表面的水分，放入质量分数为0.1％的氯化汞溶液中1－2min，取出后在无菌水中至少清洗3次，漂净消毒液第19页,共60页，2024年2月25日，星期天（三）接种污染的主要来源是空气中的细菌和孢子，接种室消毒是至关重要的。用70％的酒精喷雾使空气消毒，酒精或新洁尔灭搽洗工作台并用紫外线照射20分钟1、接种室消毒2、无菌操作要求操作要在酒精灯火焰旁完成，每次使用器械后，都需要用火焰灼烧灭菌，接种后立即盖好瓶盖。第20页,共60页，2024年2月25日，星期天第21页,共60页，2024年2月25日，星期天（四）培养接种后的锥形瓶最好放在无菌箱中培养，培养期间应定期消毒。培养温度控制在18-22，并且脱分化形成愈伤组织后，每日用日光灯光照12h。第22页,共60页，2024年2月25日，星期天（五）移栽移栽生根的菊花试管苗之前，应先打开培养瓶的封口膜，让试管苗在培养间生长几日1、打开封口膜2、清洗转移用流水清洗根部的培养基，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间第23页,共60页，2024年2月25日，星期天（六）栽培3、移栽珍珠岩：固体基质型，含水量高、蓄水性强、透性好，适合栽培幼苗长壮后，移栽到土壤中幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花第24页,共60页，2024年2月25日，星期天第25页,共60页，2024年2月25日，星期天课堂2月季的花药培养第26页,共60页，2024年2月25日，星期天1、被子植物定义：凡是种子有果皮包被着，胚珠有子房壁包被着的植物，就叫做被子植物一、被子植物和裸子植物2、裸子植物定义：凡是胚珠裸露，外面没有子房壁包被，种子外面没有果皮包被的植物称为裸子植物实例：玉米、大豆、梨、杏实例：松、杉、柏第27页,共60页，2024年2月25日，星期天第28页,共60页，2024年2月25日，星期天第29页,共60页，2024年2月25日，星期天第30页,共60页，2024年2月25日，星期天3、花的结构第31页,共60页，2024年2月25日，星期天4、花的作用被子植物的有性生殖是在花里进行的，雌蕊和雄蕊是进行有性生殖的主要部分二、被子植物花粉粒的形成花丝花药：囊状结构，内有很多花粉粒1、雄蕊的结构雄蕊：第32页,共60页，2024年2月25日，星期天药隔：花药中部，由薄壁细胞构成，内有维管束花药花粉囊（4或2）囊壁花粉粒表皮纤维层2、花药的结构第33页,共60页，2024年2月25日，星期天花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞3、被子植物的花粉发育②花粉粒的形成花粉母细胞（小孢子母细胞）减数分裂①经历时期：四分体时期、单核期、双核期第34页,共60页，2024年2月25日，星期天四分体时期（进入单核期）有丝分裂单核靠边期(小孢子)单核居中期(小孢子)

小孢子（单核花粉粒）第35页,共60页，2024年2月25日，星期天精子精子有丝分裂花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞营养细胞双核期两个精子和一个营养核的基因型相同第36页,共60页，2024年2月25日，星期天1花粉母细胞4个小孢子减分有分4个花粉管细胞核4个生殖细胞核有分8个精子第37页,共60页，2024年2月25日，星期天第38页,共60页，2024年2月25日，星期天四、产生花粉植株的两条途径五、影响花药培养的因素1、材料的选择接种的花药时期第39页,共60页，2024年2月25日，星期天②选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体，花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。选材是否成功是花药培养成功的关键①选材第40页,共60页，2024年2月25日，星期天最适合花药培养的小孢子发育时期为单核靠边期选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎；选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难，且难以挑选到单核期的花药。③花药培养时期的选择④其它时期选择的缺点第41页,共60页，2024年2月25日，星期天⑦花药培养时间为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。盛开的或略微开放的花，都不宜选作实验材料。⑥选择完全未开放花蕾的原因完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消毒⑤单核期花药的挑选一般月季的花药培养时间选在五月初到五月的中旬，即月季的初花期。初花期的花蕾营养状态及生理状态会比较好，可能提高花粉的诱导成功率第42页,共60页，2024年2月25日，星期天月季花药培养时的花粉粒最好是（）

A、四分体时期B、单核居中期

C、单核靠边期D、二核或三核花粉粒C2、培养基：花药培养基所采用的培养基可能因植物的不同而有所变化小麦中为N6，马铃薯、月季中为MS，油菜中为B5培养基第43页,共60页，2024年2月25日，星期天②某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。六、实验操作（一）材料的选取①最常用的方法有醋酸洋红法1、确定花粉发育时期方法：第44页,共60页，2024年2月25日，星期天①醋酸洋红法染色机理醋酸洋红为碱性染色剂，而花粉细胞内有染色体，染色体主要成分是DNA和蛋白质,易被碱性染料着色染成红色

。②醋酸洋红的配置2、醋酸洋红法第45页,共60页，2024年2月25日，星期天将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1％的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显微镜下检查。③染色操作3、焙花青—铬钒法将无水酒精与冰醋酸按体积比为3：1的比例混匀①卡诺氏固定液的配制方法作用：能迅速穿透细胞,将其固定并维持染色体结构的完整性,还要能够增强染色体的嗜碱性,达到优良染色效果。第46页,共60页，2024年2月25日，星期天花药应该在卡诺氏固定液中固定20min，然后取出放在载玻片上，加焙花青—铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。②焙花青—铬钒溶液的配制方法③染色操作第47页,共60页，2024年2月25日，星期天（二）材料的消毒1、酒精处理①花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30秒，立即取出。②无菌水清洗③无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分第48页,共60页，2024年2月25日，星期天2、消毒液处理（三）接种和培养①放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4分钟（也可质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）②无菌水冲洗3~5次用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。第49页,共60页，2024年2月25日，星期天在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药②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立即将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花药7-10个。1、剥取花药①勿损伤花药，以免诱导出非花粉愈伤组织2、接种注意：第50页,共60页，2024年2月25日，星期天①培养条件：温度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。

3、培养②培养：一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体长出愈伤组织则将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株③注意：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。第51页,共60页，2024年2月25日，星期天在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化（主要原因是营养核和生殖核融合造成的）4、鉴定和筛选第52页,共60页，2024年2月25日，星期天5、植物组织培养技术与花药培养技术的异同点：项目相同点不同点植物组织培养技术离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，诱导出根，然后进行移栽。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养