课题2　月季的花药培养

1、,一、课题目标 说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。 二、课题重点与难点 课题重点：选取适宜的培养材料和培养基。 课题难点：选取适宜的培养材料和培养基。,基础知识,（一）被子植物的花粉发育 被子植物的花的结构是怎样的？ 观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应的时期吗？又有何特点？,被子植物的花粉发育,雌蕊：,花丝,花药：囊状结构，内有很多花粉粒,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。 花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期,人工种子,又称人造种子、合

2、成种子或无性种子，就是将组织培养所产生的体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎等繁殖体，包裹在能提供营养的胶囊（人造胚乳）里，再在外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜（人造种皮），造成一种类似种子的结构，能在一定的条件下萌发生长，形成完整植株。,（二）产生花粉植株的两种途径 有哪两种途径？原因是什么？,（三）影响花药培养的因素 1、材料的选择 不同植物 同一植物的不同生理状况（花期早期初花期） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种 密度等 2、培养基的组成,材料的选择： 花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般，月季的花药培养时间选

3、在五月初到五月中旬，即月季的初花期。 选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。 为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。,为什么花瓣松动会给材料的 消毒带来困难？ 答：花瓣松动后，微生物就 可能侵入到花药，给材料的 消毒带来困难。,实验操作,（一）材料的选取 染色镜检 （二）材料的消毒 酒精、氯化汞、次氯酸钙 （三）接种和培养 结果分析与评价,（一）材料的选取,选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 最常用的方法有醋酸洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青-铬

4、矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。,（二）材料的消毒,1、花蕾用V/V为70%的酒精浸泡30秒 2、无菌水清洗 3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分 4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中24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） 5、无菌水冲洗35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。,（三）接种和培养,灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，容易从受伤部位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

5、连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。 通常每瓶接种花药7-10个，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。 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。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。,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。 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。）,植物组织培养技术与花药培养技术的异同点,三、课题背景分析 课题背景介绍了花

6、药培养的历史以及花药培养在育种工作上的意义。有条件的话可以 尝试某种植物的花药培养。 被子植物的花粉发育 知识要点：1.花粉是单倍体生殖细胞；2.花粉的发育要经历不同的时期。 产生花粉植株的两种途径 知识要点：花药培养产生花粉植株的两种途径。 影响花药培养的因素 知识要点：选取适宜的材料和培养基组成是花粉植株诱导成功的关键。,练习1. 答：F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。,练习2. 答：植物组织培养技术与花药培养技术的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本