《专题月季的花药培养讲》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题月季的花药培养讲（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、基础知识,（一）被子植物的花粉发育,花的结构,花药,花丝,柱头,花柱,子房,雄蕊,雌蕊,胚珠,被子植物的花的结构：,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。,雌蕊,雄蕊,雌蕊的结构,花粉粒,花粉管,精子 (2个),卵细胞,极核,被子植物子房的结构,胚珠的结构,卵细胞,极核,子房壁,珠被,珠孔,2.植物的双受精作用：,3.发育结果,（胚芽 胚根 子叶 胚轴）,花药的结构,花粉囊,药隔,花粉囊,花粉,花丝,花药：囊状结构，内有很多花粉,花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞）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
2、核期等阶段。,（二）被子植物的花粉发育,雄蕊,基础知识,被子植物的花粉发育,四分体时期(小孢子),花粉的形成过程,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细胞的基因型相同,1个花粉母细胞,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,结论：,花粉发育过程图,小孢子母细胞 花粉母细胞,4个小孢子,减数分裂,小孢子四分体时期,单核居中期,单核靠边期,双核期,_分裂,_个精子,2,有丝,_ 分裂,有丝,营养细胞,单核期,生殖细胞,1个,4个,4个,4个,8个,花粉发育过程图,小孢子母细胞 花粉母细胞,4个小孢子,减数
3、分裂,小孢子四分体时期,单核居中期,单核靠边期,双核期,_分裂,_个精子,2,有丝,_ 分裂,有丝,营养细胞,单核期,生殖细胞,思 考 ：,1.一个小孢子母细胞产生几个精子？,2.如果生殖细胞完成分裂，则一个成熟的花粉粒含几个细胞核？,3个,2个,注意：,二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成） 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，含有一个营养核和两个精子。,（三）产生花粉植株的两种途径,形成原因：主要取决于培养基中的激素的种类及其浓度的配比,植株，植株 ，一般高度 。,分化,再分化,2.花粉
4、植株的特点？,思 考：,3.花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？,用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合新品种。,1.分化和再分化？,单倍体,弱小,不育,（类似种子中的胚）,（四）影响花药培养的因素,月季的为MS培养基,阅读教材P3839页，找出哪些因素能够影响花药的培养？,1、材料的选择 2、培养基的组成,植物的种类 亲本植株的生理状况 花粉的发育期,亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密度等,3、其他因素,花期早期,单核居中期与靠边期之间,花粉粒类型,一个成熟的花粉粒即为雄配子体：,二核花粉粒:成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）,三核
5、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，含有一个营养核和两个精子。,知识拓展,营养细胞在花粉萌发过程中的作用 ：,控制花粉的萌发并提供营养,（两个精子和一个营养核的基因型相同。）,为什么不选择使用单核期之前或之后的花药接种？,想一想,单核期之前的花药，质地幼嫩，极易破碎。,单核期之后的花药，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难。,为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？,想一想,为了挑选到单核期的花药，选择什么样的材料？该材料还有什么优点？,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。,菌少、易消毒。,完全未开放花蕾,（一）材
6、料选取,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：醋酸洋红法。 某些植物的花粉细胞核不易着色， 采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。,1.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。,（五）实验操作,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 。,醋酸洋红的配置,2、醋酸洋红法,将体积分数45的醋酸100ml煮沸，缓缓加入1g洋红，在加热回流8h，冷却至50，过滤即可。,将花药放在载玻
7、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。,染色操作,3、焙花青铬钒法,卡诺氏固定液的配制方法,将无水酒精与冰醋酸按体积比为3 ：1的比例混匀,将5g铬明矾K2SO4Cr2(SO4)24H2O加入90ml蒸馏水中，溶解后加入0.1g焙花青，混匀并加热至沸腾，煮沸5分钟后冷却至室温，过滤，加蒸馏水定容至100ml。,焙花青铬钒溶液的配制方法,染色操作,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。,(二)材料的消毒：,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？,在酒精消毒前，花药不需
8、要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗 .,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。,（三）接种和培养,在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药,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,1、剥取花药,勿损伤花药，以免诱导出非花粉愈伤组织,注意：,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,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,2、接种,立即将花药接种于培养基上
9、，通常每瓶接种花药7-10个。,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,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。,材料的选取,实验操作的流程包括： （一） _； （二） _； （三） _。,材料的消毒,接种和培养,实验操作,1选择花药时一般通过_确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色，最常用的染色剂是_和_，它们分别可以将细胞核染成_色和_色。 2在使用焙花青铬钒溶液时，需要首先将花药用_
10、处理20min。该试剂的配制方法是将_按体积比为_的比例混合均匀。,（一）材料的选取,焙花青-铬矾,活动1：,阅读“（一）材料的选取”，回答下列问题：,镜检,醋酸洋红,蓝黑,红,卡诺氏固定液,无水酒精与冰醋酸,3 ：1,（二）材料的消毒,活动2：,阅读“（二）材料的消毒”，填写下列流程图：,花蕾,（_）,清洗,吸干水分,消毒24min,冲洗35次,浸泡约30s,（_）,（_）,（_）,（_）,70%酒精,无菌吸水纸,无菌水,无菌水,1%氯化汞溶液,1%次氯酸钙溶液,饱和漂白粉溶液,1%氯化汞溶液,说明：用于培养的花药，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
11、要将整个花蕾或幼穗消毒即可。,想一想,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？ 在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗。,（三）接种和培养,活动3：,阅读“（三）接种和培养”，回答下列问题：,1剥取花药：消毒后的花蕾，要在_条件下除去花萼、花瓣。,2接种花药：剥取的花药要立刻接种到_上。每个培养瓶接种_个花药。,3培养：花药培养利用的培养基是_培养基，pH为_ ，温度为_ ，幼苗形成之前（需要、不需要）光照。,无菌,培养基,710,MS,5.8,25,（三）接种和培养,活动3：,阅读“（三）接种和培养”，回答下列问题：,4培养2030d后，花药开裂，长出_或
12、释放出_ 。前者还要转移到_ 上进行分化培养成再生植株；后者要尽快_ _并转移到新的培养基上。,5通过愈伤组织形成的植株，常常会出现_的变化，因而需要鉴定和筛选。,愈伤组织,胚状体,分化培养基,在花药,开裂后将幼小植株分开,染色体组数目,剥取花药时，一是注意不要损伤花药，原因是 _；二是要彻底 除去花丝，原因是_ _。,想一想,在花药培养基中，用量最高的激素是_ ；在诱导丛芽或胚状体培养基中，用量最高的激素是_；在诱导生根的培养基中，用量最高的激素是_ 。,BA （细胞分裂素）,IAA（生长素）,IAA （生长素）,与花丝相连的花药不利于愈伤,易从受伤部位诱导出非花粉愈伤组织,组织或胚状体的形
13、成,为什么通过愈伤组织形成的植株会发生染色体倍性的变化？,想一想,主要原因是营养核和生殖核融合造成的。,1、选材是否恰当,2、无菌技术是否过关,3、接种是否成功,选材是否成功是花药培养成功的关键。,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。,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，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。,三、结果分析与评价,植物组织培养技术与花药培养技术的异同点：,知识拓展,知识拓展,被子植物花粉发育过程中的四分体时期是指4个单倍体细胞连在一起的时期； 减数分裂过程中的四分体时期是指同源染色体配
14、对后，一对同源染色体含有四条染色单体的阶段。,被子植物花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体时期的含义,1、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,C,练一练,2、关于花药培养产生花粉植株的途径，下列叙述错误的是( ) A花粉可通过愈伤组织发育成植株 B花粉可通过胚状体进一步分化成植株 C主要由培养基中激素的种类及用量决定途径 D产生胚状体是花药离体培养中特有的途径,D,3、关于月季的花药培养技术与菊花的组织培养技术的不同，下列说法不正确的是( ) A花药培养需发育时期适宜的花蕾 B花药培养对培养基配方的要求更为严格 C培养基配制方法完全不同 D花药裂开后长出的愈伤组织或释放的胚状体要及时换培养基,C,4、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（ ） A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的 B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段 D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央,BD,5、下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请回答： 小孢子母细胞双核期 (1)是指_时期，由小孢子母细胞经_分裂形成。 (2)和分别是指_期和_期，该期细胞的特点是_。 (3)1个花粉母细胞经过分裂最多
