32月季花药培养(精品PPT).ppt

利用植物组织培养技术可以实现优良品种的快速繁殖，保持遗传性状的一致。但这种方法同时(tngsh)也存在着一定的缺陷繁殖出来的新植株往往无法获得一些新的性状。 1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药(huyo)时，首次获得了由花药(huyo)中的花粉粒发育而来的单倍体植株，这个实验说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。 单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。第一页，共三十一页。知识(zh shi)回忆 单倍体育种单倍体育种(y zhng)的过程？的过程？花药(huyo)离体培养N单倍体植株N秋水仙素处理，使染色体加倍植株2N特点：1 明显缩短育种年限2 后代植株都为纯合子。正常植株2N单倍体育种和花药离体培养有何关系？第二页，共三十一页。第三页，共三十一页。 花中皇后月季又称“月月红，自然花期5至11月，开花(ki hu)连续不断 ，通常扦插就可以成活。 第四页，共三十一页。 一、课题目标：一、课题目标： 说出被子植物花粉发育的过程说出被子植物花粉发育的过程 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 说出影响花药培养的因素说出影响花药培养的因素 学习花药培养的根本技术，尝试用月季或其他植学习花药培养的根本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。物的花药进行培养。 二、课题重点和难点：二、课题重点和难点： 选取适宜选取适宜(shy)的培养材料和培养基。的培养材料和培养基。第五页，共三十一页。花的结构(jigu)花托花萼(hu )花瓣雄蕊(xingru)花药花丝雌蕊柱头花柱子房第六页，共三十一页。花丝(hu s)花药(huyo)：囊状结构，内有很多花粉1 雄蕊一、根底知识2 花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞.第七页，共三十一页。2个精子同营养细胞的基因型都一样。第八页，共三十一页。1、两个精子和花粉管细胞核的基因型是否相同？2、每个精子中的染色体数和花粉母细胞中染色体数什么关系？ 思考：注：此处的四分体时期不同于减数分裂中的四分体。减数分裂中四分体：联会后一对同源染色体中含有四个姐妹染减数分裂中四分体：联会后一对同源染色体中含有四个姐妹染色单体。色单体。 小孢子细胞四分体期：花粉母细胞经减数分裂形成的小孢子细胞四分体期：花粉母细胞经减数分裂形成的4 4个连在一起的单倍体细胞个连在一起的单倍体细胞第九页，共三十一页。4个小孢子减数分裂有丝分裂4个花粉管细胞核4个生殖细胞核有丝分裂8个精子1花粉母细胞2NNNN 假设一种生物体细胞有条染色体那么它的小孢子母细胞、小孢子、花粉管细胞核、生殖细胞核各有多少条染色体？如果(rgu)小孢子母细胞的基因型为AB两对基因位于两对同源染色体上那么小孢子、花粉管细胞核和生殖细胞核的基因型是什么？答案：、，AB或A或B或。无论哪一种(y zhn)，来源于同一个小孢子的花粉管细胞核和生殖细胞核的基因一定相同第十页，共三十一页。 1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的选项是、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的选项是 A、花粉粒是在花药、花粉粒是在花药(huyo)中的花粉囊里形成的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、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、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、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央胞中央BD注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成(shn chn)2个精子。第十一页，共三十一页。二产生花粉植株二产生花粉植株(zhzh)的两种途径的两种途径1.产生花粉植株(zhzh)的两条途径2.产生花粉植株具有两条途径的原因：花粉花粉从芽从芽移栽脱分化诱导胚状体愈伤组织分化再分化生根主要取决于培养基中 的种类及其 的配比。 激素浓度第十二页，共三十一页。体细胞胚 ：植物组织培养过程中，某些体细胞在形态(xngti)上转变为与合子发育成的胚具有胚根、胚芽、胚轴等结构非常相似的结构，称做体细胞胚或胚状体。花粉胚 ：植物组织培养过程中，某些单倍体性细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似(xin s)的结构，称做花粉胚或胚状体。胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把从胚状体到从芽的过程称为 分化 ，而把从愈伤组织到从芽的过程称为 再分化。花粉植株的特点：单倍体植株，植株弱小，高度不育。第十三页，共三十一页。.为什么胚状体和愈伤组织到丛芽分别称为(chn wi)分化和再分化？思 考 胚状体就像种子，有胚芽、胚轴、胚根等结构。胚状体到丛芽就是由原始的分化状态继续生长(shngzhng)和分化完成的。 而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化形成丛芽的过程。第十四页，共三十一页。局部花药通过胚状体途径(tjng)形成小植株烟草(ynco)花药培养胚状体发育(fy)途径第十五页，共三十一页。愈伤组织(zzh)转接种到再生培养基愈伤组织(zzh)分化形成再生植株水稻(shudo)花药培养愈伤组织发育途径局部花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药第十六页，共三十一页。三影响三影响(yngxing)花药培养的因素花药培养的因素 小麦的为小麦的为N6N6，马铃薯、月季，马铃薯、月季(yuj)(yuj)的为的为MSMS，油，油菜的为菜的为B5B5培养基培养基1、材料、材料(cilio)的选择的选择2、培养基的组成、培养基的组成 植物的种类植物的种类 亲本植株的生理状况花期早期亲本植株的生理状况花期早期 花粉的发育期单核居中期与靠边期之间花粉的发育期单核居中期与靠边期之间 亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密度等密度等3、其他因素、其他因素注意：选择最适宜的花粉发育时期:单核期 不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎； 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困难； 挑选单核期花药方法：应中选择完全未开放的花蕾，微生物少，易消毒。第十七页，共三十一页。实验实验(shyn)操作操作一、材料的选取一、材料的选取(xunq)二、材料的消毒二、材料的消毒三、接种和培养三、接种和培养第十八页，共三十一页。一材料一材料(cilio)选取选取 2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。 方法：醋酸洋红法方法：醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色(hngs)常用常用 焙花青焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花期看：月季(yuj)的初花期根据时令判断 从花粉看：单核期需要镜检 从花蕾看：完全未开放的肉眼观察 花药载玻片上1%的醋酸洋红1滴用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片镜检花粉粒的细胞核被染成红色 花药在卡诺氏固定液中处理20min取出，置于载玻片上焙花青铬矾溶液染色盖上盖玻片镜检花粉粒的细胞核被染成蓝黑色第十九页，共三十一页。二材料二材料(cilio)的消毒的消毒5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于(chy)(chy)无菌状无菌状态态1、花蕾用体积(tj)分数为70%的酒精浸泡30秒2、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾外表的水分4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中24分钟 质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液第二十页，共三十一页。 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒(xio d)带来困难。 为什么花瓣松动会给材料的消毒(xio d)带来困难？P39旁栏思考(sko)第二十一页，共三十一页。三接种三接种(jizhng)和培养和培养 1 1 灭菌后花蕾，要在灭菌后花蕾，要在 下除去下除去(ch q)(ch q)萼片和花瓣，并萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。立即将花药接种到培养基上。 3 通常每瓶接种(jizhng)花药 ，温度控制在 左右， 。幼小植株形成后才 。 2 在剥离花药时，要尽量 否那么接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织，同时还要彻底 ，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。 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。 4 进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化无菌条件不损伤花药去除花丝7-10个25不需要光照需要光照主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的第二十二页，共三十一页。1、选材(xun ci)是否恰当2、无菌技术是否(sh fu)过关3、接种是否(sh fu)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。第二十三页，共三十一页。植物组织体细胞培养技术(jsh)与花药培养技术(jsh)的比较项目项目植物（体细胞）培养植物（体细胞）培养花药培养技术花药培养技术相同点相同点1 培养基配制方法、无菌技术及接种操作等培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。基本相同。2 都经过细胞分裂进行了脱分化和再分化过都经过细胞分裂进行了脱分化和再分化过程程不同点不同点1 离体培养的外植体为体细胞。2 有丝分裂(yu s fn li)的过程，染色体数量不变。1 花粉是生殖细胞，得到的单倍体植株，弱小且高度不育(b y)。2秋水仙素处理，染色体加倍，恢复正常的染色体数，为。第二十四页，共三十一页。练一练1、关于花药培养产生花粉植株的途径，以下表达错误(cuw)的选项是()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第二十五页，共三十一页。第二十六页，共三十一页。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，以下说法不正确的选项是()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(fngf)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第二十七页，共三十一页。 4、下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请答复：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(xbo)的特点是_。(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成_个花粉粒， 个精子，_个细胞核。(4)双核期的两个核分别叫_核和_核。(5)在进行花药组织培养时选择_段的培养成功率最高。四分(s fn)体减数(jin sh)单核居中单核靠边含浓厚的原生质412生殖细胞花粉管细胞8第二十八页，共三十一页。 教材教材P40练习练习1. F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或或AAsusu。如果运用常规育种方法。如果运用常规育种方法(fngf)，将，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉米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。但这种方法纯种紫色甜玉米。但这种方法(fngf)比比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。和育种时间。 如果利用花药培养的技术，在如果利用花药培养的技术，在F1代代产生的花粉中就可能有产生的花粉中就可能有Asu的组合，再将的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得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到紫色甜玉米的纯合体AAsusu。这。这种方法可以大大缩短育种周期。种方法可以大大缩短育种周期。第二十九页，共三十一页。第三十页，共三十一页。内容(nirng)总结课题背景。单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。减数分裂中四分体：联会后一对(y du)同源染色体中含有四个姐妹染色单体。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困难。1、从花期看：月季的初花期根据时令判断。5、无菌水冲洗35次。主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的。选材是否成功是花药培养成功的关键。植物组织体细胞培养技术与花药培养技术的比较。谢谢第三十一页，共三十一页。