医学专题—月季花药培养35206.ppt

1 1、被子植物定义：、被子植物定义：凡是种子凡是种子(zhng zi)(zhng zi)(zhng zi)(zhng zi)有果皮包被着，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、被子植物一、被子植物(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)和裸子植物和裸子植物2 2、裸子植物定义：、裸子植物定义：凡是胚珠裸露，外面凡是胚珠裸露，外面(wimin)(wimin)(wimin)(wimin)没没有子房壁包被，种子外面有子房壁包被，种子外面(wimin)(wimin)(wimin)(wimin)没有果皮包被的没有果皮包被的植物称为裸子植物植物称为裸子植物实例：玉米、大豆、梨、杏实例：玉米、大豆、梨、杏实例：松、杉、柏实例：松、杉、柏第一页，共三十八页。第二页，共三十八页。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(cru)(cru)(cru)(cru)和和雄蕊雄蕊第三页，共三十八页。4 4、花的作用、花的作用(zuyng)(zuyng)(zuyng)(zuyng)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，雌蕊和雄雌蕊和雄蕊蕊是进行是进行有性生殖的主要有性生殖的主要(zhyo)(zhyo)(zhyo)(zhyo)部分部分二、被子植物二、被子植物(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)花粉粒的形成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：第四页，共三十八页。药药隔隔：花花药药中中部部，由由薄薄壁壁细细胞胞构构成成，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、花药(huyo)(huyo)(huyo)(huyo)的结的结构构第五页，共三十八页。第六页，共三十八页。3 3、花药、花药(huyo)(huyo)(huyo)(huyo)的的发育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，吸收，消失中层：早期分解，吸收，消失第七页，共三十八页。花粉花粉(hufn)(hufn)(hufn)(hufn)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、被子植物(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)的花粉发的花粉发育育花粉粒的形成花粉粒的形成(xngchng)(xngchng)(xngchng)(xngchng)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、双核期第八页，共三十八页。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）第九页，共三十八页。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两个精子和一个营养(yngyng)(yngyng)(yngyng)(yngyng)核的基因型相同核的基因型相同第十页，共三十八页。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个精子个精子第十一页，共三十八页。花粉粒类型花粉粒类型(lixng)(lixng)(lixng)(lixng)一个成熟一个成熟(chngsh)(chngsh)(chngsh)(chngsh)的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，只含花粉管细胞核成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子和生殖细胞核。（精子(jngz)(jngz)(jngz)(jngz)在花粉管中形成）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，生殖细有些植物的花粉，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。粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。第十二页，共三十八页。三、被子植物三、被子植物(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)胚囊的形成胚囊的形成1 1、雌蕊、雌蕊(cru)(cru)(cru)(cru)的组成的组成柱头柱头(zhtu)(zhtu)(zhtu)(zhtu)、花柱、子房、花柱、子房2 2、子房的结构、子房的结构第十三页，共三十八页。被子植物子房被子植物子房(zfng)(zfng)(zfng)(zfng)的结的结构构胚珠胚珠(pi zh)(pi zh)(pi zh)(pi zh)的结的结构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第十四页，共三十八页。花粉落到雌蕊柱头上以后，在柱头上黏液的刺激下，花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，花粉管沿着花柱向胚珠方向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胞进入胚囊，到达胚生长，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，这时花粉管的前端破裂，两个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，其中一个精子与两个极核结合形成受精精子释放出来，其中一个精子与两个极核结合形成受精极核，另一个精子与卵细胞结合形成受精卵，这是被子极核，另一个精子与卵细胞结合形成受精卵，这是被子植物植物(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)(biz-zhw)特有的双受精现象特有的双受精现象4 4、受精、受精(shu jng)(shu jng)(shu jng)(shu jng)过过程程第十五页，共三十八页。第十六页，共三十八页。花花雄雄蕊蕊雌雌蕊蕊花花药药花花粉粉粒粒精子精子精子精子子子 房房胚胚珠珠胚胚囊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果实实有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂1n1n1n1n2n2n1n1n3n3n2n2n2n2n2n2n2n2n胚是一个新个体的幼体胚是一个新个体的幼体5 5、发育、发育(fy)(fy)(fy)(fy)结果结果第十七页，共三十八页。第十八页，共三十八页。（二）产生花粉（二）产生花粉(hufn)(hufn)植株的两种途植株的两种途径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两种途径之间并没有(mi yu)绝对的界限，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。第十九页，共三十八页。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；毒带来困难；挑选单核期花药方法挑选单核期花药方法(fngf)(fngf)：应当选择完全未开放的花蕾，：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（三）影响(yngxing)花药培养的因花药培养的因素素1、材料、材料(cilio)的选择：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第二十页，共三十八页。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（四分从花粉来看，应当选择（四分(s fn)(s fn)体期、单核期、双核期、萌发期）的体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；花粉；从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、完全盛开）的花蕾。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除此之外，你认为影响花粉诱导成功的因素(yn s)(yn s)还有哪些？还有哪些？思考思考5 5为什么选择合适为什么选择合适(hsh)(hsh)的花粉发育期是诱导花药培养成功的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织或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敏感。对离体刺激敏感。第二十一页，共三十八页。花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的水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。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-D4-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-D4-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(jizhng)(jizhng)密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。定的影响。2、培养基的组成、培养基的组成(z chn)：3、其他、其他(qt)因素：因素：第二十二页，共三十八页。花瓣松动后，微生物就可能侵入花瓣松动后，微生物就可能侵入(qnr)(qnr)到花药，给到花药，给材料的消毒带来困难。材料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给材料为什么花瓣松动会给材料(cilio)的消毒带来困难？的消毒带来困难？第二十三页，共三十八页。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(shq)(shq)(shq)(shq)B B、单核居中期、单核居中期 C C、单核靠边期、单核靠边期 D D、二核或三核花粉粒、二核或三核花粉粒C C2 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(b tn)(b tn)(b tn)(b tn)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培养基培养基第二十四页，共三十八页。3 3、其他因素、其他因素亲本植株的生长条件、材料的低温亲本植株的生长条件、材料的低温(dwn)(dwn)(dwn)(dwn)预处理以及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、实验六、实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)操操作作（一）材料（一）材料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)的选取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，需采用焙花青焙花青-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蓝黑色。花粉细胞核染成蓝黑色。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、方法第二十五页，共三十八页。醋酸洋红醋酸洋红(ynghng)(ynghng)(ynghng)(ynghng)法染色机理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体，染，而花粉细胞内有染色体，染色体主要成分是色体主要成分是DNADNA和蛋白质和蛋白质,易被碱性染料着色易被碱性染料着色(zhu s)(zhu s)(zhu s)(zhu s)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(c sun)(c sun)(c sun)(c sun)100ml100ml煮沸，缓缓煮沸，缓缓加入加入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、醋酸洋红法第二十六页，共三十八页。第二十七页，共三十八页。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的醋酸的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎洋红，用镊柄将花药捣碎(do su)(do su)(do su)(do su)，盖上盖玻片在显微，盖上盖玻片在显微镜下检查。镜下检查。染色染色(rns)(rns)(rns)(rns)操作操作3 3、焙花青、焙花青铬钒法铬钒法将无水酒精将无水酒精(jijng)(jijng)(jijng)(jijng)与冰醋酸按体积比为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第二十八页，共三十八页。花药应该花药应该(ynggi)(ynggi)(ynggi)(ynggi)在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，盖上盖上盖玻片后在显微镜下检查。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)24H)24H2 2OO加入加入90ml90ml蒸馏水中，溶解蒸馏水中，溶解(rngji)(rngji)(rngji)(rngji)后加入后加入0.1g0.1g焙花青，混匀并焙花青，混匀并加热至沸腾，煮沸加热至沸腾，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铬钒溶液(rngy)(rngy)(rngy)(rngy)的配制方法的配制方法染色操作染色操作第二十九页，共三十八页。（二）材料（二）材料(cilio)(cilio)(cilio)(cilio)的消毒的消毒1 1、酒精、酒精(jijng)(jijng)(jijng)(jijng)处理处理花蕾用体积分数花蕾用体积分数(fnsh)(fnsh)(fnsh)(fnsh)为为70%70%的酒精的酒精浸泡浸泡3030秒，秒，立即取出。立即取出。无菌水清洗无菌水清洗无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分第三十页，共三十八页。2 2、消毒液处理、消毒液处理(chl)(chl)(chl)(chl)（三）接种（三）接种(jizhng)(jizhng)(jizhng)(jizhng)和培养和培养 放入放入质量分数为质量分数为0.1%0.1%的氯化汞的氯化汞溶液中溶液中2424分钟（也分钟（也可质量分数可质量分数为为1%1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）无菌水冲洗无菌水冲洗3535次次用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态通常处于无菌状态(zhungti)(zhungti)(zhungti)(zhungti)，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。第三十一页，共三十八页。在无菌条件下除去萼片在无菌条件下除去萼片(pin)(pin)(pin)(pin)和花瓣用镊子取出花药和花瓣用镊子取出花药要彻底去除花丝要彻底去除花丝(hu s)(hu s)(hu s)(hu s)，因为与花丝相连的花药因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成不利于愈伤组织或胚状体的形成立即立即(lj)(lj)(lj)(lj)将花药接种于培养基上，通常每瓶将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花接种花药药7-107-10个个。1 1、剥取花药、剥取花药勿损伤花药，以免诱导出非花粉愈伤组织勿损伤花药，以免诱导出非花粉愈伤组织2 2、接种、接种注意：注意：第三十二页，共三十八页。培养培养(piyng)(piyng)(piyng)(piyng)条件：温度控制在条件：温度控制在2525左右，不需左右，不需要光照。要光照。幼小植株形成后才需要光照。幼小植株形成后才需要光照。3 3、培养、培养(piyng)(piyng)(piyng)(piyng)培养：一般经过培养：一般经过20-3020-30天培养后，会发现花药开天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体裂，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长出愈伤组织则将愈伤组织及时转移到分化(fnhu)(fnhu)(fnhu)(fnhu)培养基上，以便进一步分化培养基上，以便进一步分化(fnhu)(fnhu)(fnhu)(fnhu)出再生植株出再生植株注意：如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药注意：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，内就会产生大量幼小植株，必须在花药开裂后尽快必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。这些植株将很难分开。第三十三页，共三十八页。在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植在花药培养中，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（主要原因是株，常常会出现染色体倍性的变化（主要原因是营营养核和生殖养核和生殖(shngzh)(shngzh)(shngzh)(shngzh)核融合核融合造成的）造成的）4 4、鉴定、鉴定(jindng)(jindng)(jindng)(jindng)和筛选和筛选第三十四页，共三十八页。精品精品(jn pn)课课件件！第三十五页，共三十八页。精品精品(jn pn)课课件件！第三十六页，共三十八页。5 5、植物组织培养技术、植物组织培养技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)与花药培养技术与花药培养技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)的异同点：的异同点：项目项目项目项目相同点相同点相同点相同点不同点不同点不同点不同点植物组织植物组织植物组织植物组织培养技术培养技术培养技术培养技术离体的植物组织离体的植物组织离体的植物组织离体的植物组织经脱分化形成愈经脱分化形成愈经脱分化形成愈经脱分化形成愈伤组织，再分化伤组织，再分化伤组织，再分化伤组织，再分化成丛芽，诱导出成丛芽，诱导出成丛芽，诱导出成丛芽，诱导出根，然后进行移根，然后进行移根，然后进行移根，然后进行移栽。栽。栽。栽。外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数无需加倍。无需加倍。无需加倍。无需加倍。花药培养花药培养花药培养花药培养技术技术技术技术取材为花药，培养的为单倍取材为花药，培养的为单倍取材为花药，培养的为单倍取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不体幼苗，植株弱小，高度不体幼苗，植株弱小，高度不体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，育，必须用秋水仙素处理，育，必须用秋水仙素处理，育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植使染色体加倍，恢复正常植使染色体加倍，恢复正常植使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。株的染色体数，而且为纯种。株的染色体数，而且为纯种。株的染色体数，而且为纯种。第三十七页，共三十八页。内容(nirng)总结1、被子植物定义：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。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。说明：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。不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎。不同种类植物的诱导成功率不同。合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。思考(sko)5为什么选择合适的花粉发育期是诱导花药培养成功的第三十八页，共三十八页。