《月季的花药培养》zjc资料.pptx

第一页，共二十八页。根底知识根底知识一被子植物的花粉发育一被子植物的花粉发育被子植物的花的结构是怎样的？被子植物的花的结构是怎样的？观察以下图，和减数分裂比较，你能观察以下图，和减数分裂比较，你能指出对应的时期吗？又有何特点？指出对应的时期吗？又有何特点？第二页，共二十八页。被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育雌蕊雌蕊：花丝花丝花药：囊状结构，内有很多花粉粒花药：囊状结构，内有很多花粉粒花粉花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成的，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。因此，花粉是单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历：花粉的发育要经历：四分体时期四分体时期、单核期单核期、双双核期核期第三页，共二十八页。注意注意：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）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。核和两个精子。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花粉母细胞花粉母细胞4个小孢子个小孢子减分减分有分有分4个花粉管细胞核个花粉管细胞核4个生殖细胞核个生殖细胞核有分有分8个精子个精子第四页，共二十八页。二产生花粉植株的两种途径二产生花粉植株的两种途径有哪两种途径？原因是什么？有哪两种途径？原因是什么？花药中花药中的花粉的花粉花药中花药中的花粉的花粉胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织丛芽丛芽丛芽丛芽生根生根移栽移栽花药培养产生花粉植株的两种途径花药培养产生花粉植株的两种途径第五页，共二十八页。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、材料的选择不同植物不同植物同一植物的不同生理状况花期早期同一植物的不同生理状况花期早期初花期初花期适宜的花粉发育期单核居中期与靠边适宜的花粉发育期单核居中期与靠边期之间期之间此外，植株生长条件、材料低温预处理、此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等接种密度等2、培养基的组成、培养基的组成第六页，共二十八页。材料的选择：材料的选择：花期早期时的花药比后期的更容易产生花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在五月粉植株。一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。初到五月中旬，即月季的初花期。选择适宜的花粉发育时期也是提高诱导成选择适宜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，花药培养成功核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。率最高。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。未开放的花蕾。第七页，共二十八页。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，微生物就可答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。带来困难。第八页，共二十八页。实验操作实验操作一材料的选取一材料的选取染色镜检染色镜检二材料的消毒二材料的消毒酒精、氯化汞、次氯酸钙酒精、氯化汞、次氯酸钙三接种和培养三接种和培养结果分析与评价结果分析与评价第九页，共二十八页。一材料的选取一材料的选取 选择花药时，一般通过镜检来确定其中选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。的花粉是否处于适宜的发育期。最常用的方法有最常用的方法有醋酸洋红法醋酸洋红法。但是，。但是，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，这种方法能将花粉细胞核染，这种方法能将花粉细胞核染成成蓝黑色蓝黑色。第十页，共二十八页。二材料的消毒二材料的消毒1、花蕾用、花蕾用V/V为为70%的酒精浸泡的酒精浸泡30秒秒2、无菌水清洗、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾外表的水分、无菌吸水纸吸干花蕾外表的水分4、放入质量分数为、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中的氯化汞溶液中24分钟也可质量分数为分钟也可质量分数为1%的次氯酸的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液钙溶液或饱和漂白粉溶液5、无菌水冲洗、无菌水冲洗35次次 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、花瓣或颖片保护，通于它的外面有花萼、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常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。幼穗消毒即可。第十一页，共二十八页。三接种和培养三接种和培养 灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花灭菌后花蕾，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那么接种后，容易从时，要尽量不损伤花药否那么接种后，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，因为与花丝相连的花药不利于愈伤底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。组织或胚状体的形成。通常每瓶接种花药通常每瓶接种花药7-10个，温度控制在个，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。左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。一般经过一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长天培养后，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。移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。第十二页，共二十八页。如果花药开裂释放出胚状体，那么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，否那么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。第十三页，共二十八页。植物组织培养技术与花药培养技术的异同点植物组织培养技术与花药培养技术的异同点项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织培养植物组织培养技术技术离体的植物组织经离体的植物组织经脱分化形成愈伤组脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，织，再分化成丛芽，诱导出根，然后进诱导出根，然后进行移栽。行移栽。外植体为体细胞，外植体为体细胞，染色体数无需加染色体数无需加倍。倍。花药培养技术花药培养技术取材为花药，培养取材为花药，培养的为单倍体幼苗，的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不植株弱小，高度不育，必须用秋水仙育，必须用秋水仙素处理，使染色体素处理，使染色体加倍，恢复正常植加倍，恢复正常植株的染色体数，而株的染色体数，而且为纯种。且为纯种。第十四页，共二十八页。练习练习1.答：答：F2代紫色甜玉米的基因型组成可能代紫色甜玉米的基因型组成可能为为Aasusu或或AAsusu。如果运用常规育。如果运用常规育种方法，将种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色代中的紫色甜玉米与白色甜玉米甜玉米aasusu进行测交，可以选择进行测交，可以选择出基因型为出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。如果利用花药少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术，在培养的技术，在F1代产生的花粉中就可代产生的花粉中就可能有能有Asu的组合，再将花粉植株进行染色的组合，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体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体合体AAsusu。这种方法可以大大缩。这种方法可以大大缩短育种周期。短育种周期。第十五页，共二十八页。练习练习2.答：植物组织培养技术与花药培养技术的答：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、无菌技术相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等根本相同。及接种操作等根本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花常重要，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药裂开后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及时更换培养基；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的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。度大为增加。第十六页，共二十八页。热点考向示例热点考向示例随堂达标检测随堂达标检测课堂互动探究课堂互动探究教科书问题解答教科书问题解答活页规范训练活页规范训练 1被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育(1)花花粉粉是是经经过过 分分裂裂形形成成的的，是是 倍倍体体的的生生殖殖细细胞胞，花花粉粉粒中生殖粒中生殖细细胞形成精子是通胞形成精子是通过过 分裂分裂过过程。程。(2)被被子子植植物物花花粉粉的的发发育育过过程程：花花粉粉母母细细胞胞(小小孢孢子子母母细细胞胞)时时期期单单核期核期 期期花粉粒。花粉粒。(3)其其中中单单核核期期又又分分 期期、期期两两个个时时期期，双双核核期期细细胞核包括花粉管胞核包括花粉管细细胞核和胞核和 两个核。两个核。花药离体培养及其影响因素花药离体培养及其影响因素 减数减数单单有有丝丝小小孢孢子四分体子四分体双核双核单单核居中核居中单单核靠核靠边边生殖生殖细细胞核胞核第十七页，共二十八页。热点考向示例热点考向示例随堂达标检测随堂达标检测课堂互动探究课堂互动探究教科书问题解答教科书问题解答活页规范训练活页规范训练 2产生花粉植株的两种途径产生花粉植株的两种途径(1)途途径径差差异异：一一种种是是花花粉粉通通过过 阶阶段段发发育育为为植植株株；另另一一种种是是花花粉粉在在诱诱导导培培养养基基上上先先形形成成 ，再再将将其其 成成植株。植株。(2)形成原因：主要取决于培养基中形成原因：主要取决于培养基中 的种的种类类及其及其 。3影响花药培养的因素影响花药培养的因素(1)影影响花响花药药培养的主要因素是培养的主要因素是 和和 。(2)接接种种的的花花药药时时期期：花花期期 的的花花药药比比 的的更更容容易易产产生生花花粉粉植植株株，一一般般在在 ，细细胞胞核核由由中中央央移移向向细细胞胞一一侧侧，花花药药培养成功率最高。培养成功率最高。胚状体胚状体愈愈伤组织伤组织诱导诱导分化分化激素激素浓浓度配比度配比材料的材料的选择选择培养基的培养基的组组成成早期早期后期后期单单核期核期第十八页，共二十八页。热点考向示例热点考向示例随堂达标检测随堂达标检测课堂互动探究课堂互动探究教科书问题解答教科书问题解答活页规范训练活页规范训练(3)花花药药培培养养所所采采用用的的培培养养基基可可能能因因植植物物 不不同同而而有有所所差差异异，花花药药供供体体植植物物的的 和和材材料料的的 也也是是重重要要的的影影响响因因素。素。思维激活思维激活1 为为选择选择到适于花到适于花药药培养的培养的时时期，期，应选择应选择何种花蕾？何种花蕾？提示提示为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。种种类类生生长长条件条件低温低温预处预处理理第十九页，共二十八页。【稳稳固固1以以下下有有关关花花药药培培养养的的说说法法，正正确确的的选选项是项是A花花期期后后期期时时的的花花药药比比前前期期更更容容易易产产生花粉植株生花粉植株B月季的花药培养一般选择在月季盛开期月季的花药培养一般选择在月季盛开期C选选择择适适宜宜的的花花粉粉发发育育时时期期是是提提高高诱诱导导成成功率的重要因素功率的重要因素D选选择择单单核核期期以以前前的的花花药药接接种种，培培养养成成功功率提高率提高解解析析花花粉粉植植株株的的获获取取中中选选