月季花药培养.ppt

1 1、被子植物定义：、被子植物定义：凡是种子有果皮包被着，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一、被子植物和裸子植物 2 2、裸子植物定义：、裸子植物定义：凡是胚珠裸露，外面没有凡是胚珠裸露，外面没有子房壁包被，种子外面没有果皮包被的植物称子房壁包被，种子外面没有果皮包被的植物称为裸子植物为裸子植物 实例：玉米、大豆、梨、杏实例：玉米、大豆、梨、杏 实例：松、杉、柏实例：松、杉、柏 花的结构：花的结构：花梗、花托、萼片、花瓣、雌蕊花梗、花托、萼片、花瓣、雌蕊和雄蕊和雄蕊 4 4、花的作用、花的作用 被子植物的被子植物的有性生殖有性生殖是在是在花花里进行的，里进行的，雌蕊雌蕊和雄蕊和雄蕊是进行有性生殖的主要部分是进行有性生殖的主要部分 二、被子植物花粉粒的形成二、被子植物花粉粒的形成 花丝花丝 花药：花药：囊状结构，内有很多花粉粒囊状结构，内有很多花粉粒 1 1、雄蕊的结构、雄蕊的结构 雄蕊雄蕊：药隔：药隔：花药中部花药中部，由薄壁细胞构成由薄壁细胞构成，内有维管束内有维管束 花药花药 花粉囊花粉囊（4 4或或2 2）囊壁囊壁 花粉粒花粉粒 表皮表皮 纤维层纤维层 2 2、花药的结构、花药的结构 3 3、花药的发育、花药的发育 周缘细胞周缘细胞 （初生壁细胞）（初生壁细胞）外：外：体积较大药室内壁体积较大药室内壁 中：一层或几层细胞中：一层或几层细胞 内：绒毡层内：绒毡层 分分裂裂 孢孢原原细细胞胞 造孢细胞造孢细胞 花粉母细胞花粉母细胞 （小孢子母细胞）（小孢子母细胞）有有丝丝分分裂裂 绒毡层：为花粉粒的发育提供营养，最后消失绒毡层：为花粉粒的发育提供营养，最后消失 药室内壁：多量淀粉，发育成纤维层药室内壁：多量淀粉，发育成纤维层 中层：早期分解中层：早期分解，吸收吸收，消失消失 花粉花粉是是小孢子母细胞小孢子母细胞经过经过减数分裂减数分裂而形成的，而形成的，因此，花粉是因此，花粉是单倍体单倍体的的生殖细胞生殖细胞 4 4、被子植物的花粉发育、被子植物的花粉发育 花粉粒的形成花粉粒的形成 花粉母细胞花粉母细胞 （小孢子母细胞）（小孢子母细胞）减数分裂减数分裂 经历时期：经历时期：四分体时期、单核期、双核期四分体时期、单核期、双核期 四分体时期四分体时期 （进入单核期）（进入单核期）有丝有丝 分裂分裂 单核靠边期单核靠边期(小孢子小孢子)单核居中期单核居中期(小孢子小孢子)小孢子小孢子 （单核花粉粒）（单核花粉粒）精子精子 精子精子 有丝有丝 分裂分裂 花粉管细胞核花粉管细胞核 生殖细胞核生殖细胞核 生殖细胞生殖细胞 营养细胞营养细胞 双核期双核期 两个精子和一个营养核的基因型相同两个精子和一个营养核的基因型相同 1 1花花粉母粉母细胞细胞 4 4个小个小孢子孢子 减分减分 有分有分 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 有分有分 8 8个精子个精子 花粉粒类型花粉粒类型 一个成熟的一个成熟的花粉粒即为雄配子花粉粒即为雄配子体，有两种情况：体，有两种情况：二核花粉粒二核花粉粒:成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）三核花粉粒三核花粉粒:有些植物的花粉，在成熟前，生殖有些植物的花粉，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。的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。三、被子植物胚囊的形成三、被子植物胚囊的形成 1 1、雌蕊的组成、雌蕊的组成 柱头、花柱、子房柱头、花柱、子房 2 2、子房的结构、子房的结构 被子植物子房的结构被子植物子房的结构 胚珠的结构胚珠的结构 花粉管花粉管 精精 子子 卵细胞卵细胞 极核极核 子房壁子房壁 珠被珠被 珠孔珠孔 花粉落到雌蕊柱头上以后，在柱头上黏液的刺激花粉落到雌蕊柱头上以后，在柱头上黏液的刺激下，花粉开始萌发并形成花粉管，花粉管沿着花下，花粉开始萌发并形成花粉管，花粉管沿着花柱向胚珠方向生长，到达胚珠后从珠孔绕过卵细柱向胚珠方向生长，到达胚珠后从珠孔绕过卵细胞进入胚囊，到达胚囊中卵细胞和极核之间，这胞进入胚囊，到达胚囊中卵细胞和极核之间，这时花粉管的前端破裂，两个精子释放出来，其中时花粉管的前端破裂，两个精子释放出来，其中一个精子与两个极核结合形成受精极核，另一个一个精子与两个极核结合形成受精极核，另一个精子与卵细胞结合形成受精卵，这是被子植物特精子与卵细胞结合形成受精卵，这是被子植物特有的双受精现象有的双受精现象 4 4、受精过程、受精过程 花花 雄蕊雄蕊 雌蕊雌蕊 花药花药 花粉粒花粉粒 精子精子 精子精子 子子 房房 胚珠胚珠 胚囊胚囊 子房壁子房壁 珠被珠被 卵细胞卵细胞 两个极核两个极核 受受精精卵卵 受受精精极极核核 胚胚 胚胚乳乳 种皮种皮 种种子子 果皮果皮 果实果实 有丝分裂有丝分裂 有丝分裂有丝分裂 1n1n 1n1n 2n2n 1n1n 3n3n 2n2n 2n2n 2n2n 2n2n 胚是一个新个体的幼体胚是一个新个体的幼体 5 5、发育结果、发育结果 （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 分分化化 再分再分化化 诱诱导导 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。不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；破碎；不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材料消毒带来困难；料消毒带来困难；挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，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。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 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。率有直接影响。合适的花粉发育时期合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。：花期早期时的花药最佳。选择最合适的花粉发育时期选择最合适的花粉发育时期 1 1影响花粉植株的主要因素影响花粉植株的主要因素:和和 等。等。2 2材料的选择：材料的选择：从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花期）的花药；从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；的花粉；从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。的花蕾。思考思考4 4除此之外，你认为影响花粉诱导成功的因素还有哪些？除此之外，你认为影响花粉诱导成功的因素还有哪些？思考思考5 5为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功的为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功的 重要因素？重要因素？材料的选择材料的选择 培养基的组成培养基的组成 植物的种类、亲本植株的生理状况、亲本生长条件、材料的低温处理、植物的种类、亲本植株的生理状况、亲本生长条件、材料的低温处理、接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。接种密度、培养基组成、培养的环境条件等。这是因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组这是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，在花粉发育的过程中，只有织或胚状体，在花粉发育的过程中，只有某一个时期某一个时期对离体刺激对离体刺激敏感。敏感。花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节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。剂的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 4-D D、IAAIAA；诱导分化的培养基常除去诱导分化的培养基常除去2 2，4 4-D D而以而以IBAIBA代之。代之。亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种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密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。影响。2、培养基的组成：、培养基的组成：3、其他因素：、其他因素：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。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？为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？月季花药培养时的花粉粒最好是（月季花药培养时的花粉粒最好是（）A A、四分体时期、四分体时期 B B、单核居中期、单核居中期 C C、单核靠边期、单核靠边期 DD、二核或三核花粉粒、二核或三核花粉粒 C C 2 2、培养基：、培养基：花药培养基所采用的培养基可能因植物的不同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而有所变化小麦中为小麦中为N6N6，马铃薯、月季中为，马铃薯、月季中为MSMS，油菜中为，油菜中为B5B5培养基培养基 3 3、其他因素、其他因素 亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种的密度等对诱导成功都有一定的影响接种的密度等对诱导成功都有一定的影响 六、实验操作六、实验操作 （一）材料的选取（一）材料的选取 某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙焙花青花青-铬矾法，铬矾法，这种方法能将这种方法能将花粉细胞核染成花粉细胞核染成蓝黑色。蓝黑色。最常用的方法有最常用的方法有醋酸洋红法醋酸洋红法 1 1、方法、方法 醋酸洋红法染色机理醋酸洋红法染色机理 醋酸洋红为醋酸洋红为碱性染色剂碱性染色剂，而花粉细胞内有染色，而花粉细胞内有染色体，染色体主要成分是体，染色体主要成分是DNADNA和蛋白质和蛋白质,易被碱性易被碱性染料着色染料着色染成红色染成红色 。将体积分数将体积分数4545的醋酸的醋酸100ml100ml煮沸，缓缓加煮沸，缓缓加入入1g1g洋红，在加热回流洋红，在加热回流8h8h，冷却至，冷却至5050，过，过滤即可。滤即可。醋酸洋红的配置醋酸洋红的配置 2 2、醋酸洋红法、醋酸洋红法 将花药放在载玻片上，加一滴质量分数将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1 1的醋的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显微镜下检查。微镜下检查。染色操作染色操作 3 3、焙花青、焙花青铬钒法铬钒法 将无水酒精与冰醋酸按体积比为将无水酒精与冰醋酸按体积比为3 3：1 1的比的比例混匀例混匀 卡诺氏固定液的配制方法卡诺氏固定液的配制方法 花药应该在花药应该在卡诺氏固定液中卡诺氏固定液中固定固定20min20min，然后，然后取出放在载玻片上，取出放在载玻片上，加焙花青加焙花青铬钒溶液染色，铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。盖上盖玻片后在显微镜下检查。将将5g5g铬明矾铬明矾KK2 2SOSO4 4CrCr2 2(SO(SO4 4)24H24H2 2OO加入加入90ml90ml蒸馏水中，溶解后加入蒸馏水中，溶解后加入0.1g0.1g焙花青，混匀焙花青，混匀并加热至沸腾，煮沸并加热至沸腾，煮沸5 5分钟后冷却至室温，过滤，分钟后冷却至室温，过滤，加蒸馏水定容至加蒸馏水定容至100ml100ml。焙花青焙花青铬钒溶液的配制方法铬钒溶液的配制方法 染色操作染色操作 （二）材料的消毒（二）材料的消毒 1 1、酒精处理、酒精处理 花蕾用体积分数花蕾用体积分数为为70%70%的酒精的酒精