月季的花药培养PPT课件.ppt

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1、 月季的花药培养月季的花药培养 花中皇后月季又称花中皇后月季又称“月月红月月红”，自然花期自然花期5至至11月月，开花连续不断开花连续不断 ，通常扦插就可以成活通常扦插就可以成活。 知识回顾 单倍体育种的过程？单倍体育种的过程？花药离体培养（花药离体培养（N）单倍体植株（单倍体植株（N）秋水仙素处理，秋水仙素处理，使染色体翻倍使染色体翻倍植株（植株（2N）特点：特点：1 明显缩短育种年限明显缩短育种年限2 后代植株都为纯合子。后代植株都为纯合子。正常植株（正常植株（2N）花的结构花的结构一、课题背景一、课题背景花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉1 雄蕊雄蕊一、基础

2、知识一、基础知识2 花粉的概念花粉的概念:由由花粉母细胞花粉母细胞经过经过减数分裂减数分裂形成形成的的单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞.花粉发育过程花粉发育过程小小孢孢子子母母细细胞胞花粉花粉母细母细胞胞小孢子小孢子减减数数分分裂裂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有分有分丝裂丝裂精子精子1 1个个营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个4 4个个8 8个个（小孢子四分体时期（小孢子四分体时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期双核期）双核期）雌蕊雌蕊 的结构的结构活动1：阅读“被子植物的花粉发育”，回答下列问题： 1花粉是花粉是_

3、倍体的倍体的_细胞细胞. 被子植物的花粉是在被子植物的花粉是在 中由中由 经过经过 分裂形成的。分裂形成的。 2花粉的发育要经历不同的时期：花粉的发育要经历不同的时期：减数减数单单 生殖生殖 （ ）分裂）分裂（ ）分裂）分裂小孢子母细胞（小孢子母细胞（2n2n）（ ）时期（）时期（n n）单核（单核（ ）期（）期（n n）双核期双核期（ ）细胞核（）细胞核（n n） （ ）细胞核（）细胞核（n n）（ ）细胞（）细胞（n n）（ ）细胞（）细胞（n n）（ ）个精子）个精子(n)(n)单核（单核（ ）期（）期（n n）（ ）分裂）分裂减数减数小孢子四分体小孢子四分体靠边靠边有丝有丝居中居中生殖

4、生殖营养营养花粉管花粉管2 生殖生殖有丝有丝花药花药 花粉母细胞花粉母细胞 基础知识基础知识移栽移栽花药中花药中的花粉的花粉胚状体胚状体脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 花药中花药中的花粉的花粉脱分化脱分化 分化分化 丛芽丛芽 再分化再分化 丛芽丛芽 诱导诱导生根生根体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些细胞在形态上转体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些细胞在形态上转变为与变为与合子发育成的胚非常相似的结构合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类，发育过程亦与合子胚类似似原因：培养基中的激素种类及浓度配比原因：培养基中的激素种类及浓度配比不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩

5、，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困难；料消毒带来困难困难；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

6、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 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-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、接种密度等对诱导成功率都有一定的影响。密度等对诱导成功率都有一定的影响。2

7、、培养基的组成：、培养基的组成：3、其他因素：、其他因素：为什么花瓣松动会给为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？材料的消毒带来困难？答：花瓣松动后，微答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。给材料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？材料的消毒带来困难？1. 1. 选择花药一般通过选择花药一般通过镜检镜检来确定其中的花粉是来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。否处于适宜的发育期。2. 2. 最常用的方法：最常用的方法：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铬矾法法，

8、这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。三、三、 实验操作实验操作（一）（一） 材料的选取材料的选取醋酸洋红法醋酸洋红法花蕾花蕾无菌水无菌水清洗清洗吸干表面水分吸干表面水分0.10.1的氯化汞溶的氯化汞溶液液 2-4 min2-4 min无菌水清洗无菌水清洗3-53-5次次7070的酒精浸的酒精浸泡泡30s30s1.1.将花蕾用体积分数为将花蕾用体积分数为70%70%的酒精浸泡的酒精浸泡30s30s2.2.无菌水清洗无菌水清洗3.3.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4.4.放入质量分数为放入质量分数为0.1%0.1%的氯化汞溶液中的氯化汞溶

9、液中24min24min（也可（也可用质量分数为用质量分数为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）5.5.无菌水冲洗无菌水冲洗3535次次 （二）材料的消毒（二）材料的消毒 灭菌后花蕾，要在无菌条件下灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片除去萼片和花瓣和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。，并立即将花药接种到培养基上。 在剥离花药时，要尽量在剥离花药时，要尽量不损伤花药不损伤花药（否则（否则接种后，容易从受伤部位接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤产生二倍体的愈伤组织组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花），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组织

10、或胚状体的形丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。成。（三）接种和培养（三）接种和培养 经过经过20-3020-30天培养后，会发现花药开裂，天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时及时转移到分化培养基转移到分化培养基上，以便进一步分化上，以便进一步分化出再生植株。出再生植株。 每瓶接种花药每瓶接种花药7-107-10个个，温度控制，温度控制在在2525左右，左右，不需要光照不需要光照。幼小植株形成后才需要。幼小植株形成后才需要光照。光照。 如果花药开裂释放出胚状体，则一个花如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量

11、幼小植株，必须在花药开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。培养基上，否则这些植株将很难分开。 对培养出来的植株做进一步的鉴定对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选和筛选。因为在花药培养中，特别是通。因为在花药培养中，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。现染色体倍性的变化。四、四、 结果分析与评价结果分析与评价1 1、选材是否恰当、选材是否恰当 选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通

12、过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。 2 2、无菌技术是否过、无菌技术是否过关关 如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培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。养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。3 3、接种是否成功、接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，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，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。以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。基础基础知识知识实验操作实验操作被子植被子

13、植物的花物的花粉发育粉发育花粉花粉其他因素其他因素影响因素影响因素花粉发育经花粉发育经历的时期历的时期月月季季的的花花药药培培养养 材料与培养基材料与培养基材料的选取材料的选取产生途径产生途径结果分析与评价结果分析与评价消毒消毒接种和培养接种和培养课堂小结课堂小结植物组织培养技术与花药培养技术的比较植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织植物组织培养技术培养技术离体的植物离体的植物组织经脱分组织经脱分化形成愈伤化形成愈伤组织，再分组织，再分化成丛芽，化成丛芽，诱导出根，诱导出根，然后进行移然后进行移栽。栽。外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数无需

14、加倍。无需加倍。花药培养花药培养技术技术取材为花药，培养的为取材为花药，培养的为，植株弱小，高度不，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，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，而且为株的染色体数，而且为。自主测评7 7基因型为基因型为AaBbAaBb的水稻（的水稻（2424条染色体）的花药通条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。成试管苗。（1 1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中则的细

15、胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得获得 、 和小分子有机物等营养物质。和小分子有机物等营养物质。（2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和和 两种激素。两种激素。（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是原因是 _ 。（4 4）试管苗的细胞核中含有）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。条脱氧核苷酸链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型）培育成的试管苗可能出现的基因型有有 。 水水 无机盐无机盐细胞分裂

16、素细胞分裂素 试管苗的生长发育所需营养来自试管苗的生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造的有机物叶绿体利用光能制造的有机物24AB、Ab、aB、ab生长素生长素 叶绿素的形成需要光叶绿素的形成需要光 下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两 种途径，请据图回答有关问题：种途径，请据图回答有关问题：课堂练习课堂练习:(1)(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用因素，一般来说选用期的花粉可提高成功率。期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过选择花粉时，一般要通过来确定花粉是否处于来确定

17、花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是用的染色剂是 。(2)(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中取决于培养基中 。 (3)(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度织的细胞排列疏松无规则，是一种高度的薄壁的薄壁细胞，胚状体与细胞，胚状体与发育形成的胚有类似的结构，发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。即具有胚芽、胚轴和胚根。(4)(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。培养基，培养基，培培养皿，养皿，接种环，接种环，花蕾，花蕾，实验操作者的双手，实验操作者的双手，三三角锥形瓶。角锥形瓶。( (填编号填编号) )需要灭菌，需要灭菌，( (填填编号编号) )需要消毒。需要消毒。单核单核镜检镜检醋酸洋红醋酸洋红激素的种类及其浓度配比激素的种类及其浓度配比液泡化液泡化受精卵受精卵