月季的花药培养zjc资料学习教案.pptx

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1、会计学1月季月季(yuj)的花药培养的花药培养zjc资料资料第一页，共27页。基础知识基础知识n n（一）被子植物（一）被子植物(biz-zhw)的花的花粉发育粉发育n n被子植物被子植物(biz-zhw)的花的结构的花的结构是怎样的？是怎样的？n n观察下图，和减数分裂比较，你能观察下图，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1页/共27页第二页，共27页。被子植物的花粉被子植物的花粉(hufn)发育发育雌蕊雌蕊(cru)：花丝花丝(hu s)花药：囊状结构，内有很多花粉花药：囊状结构，内有很多花粉粒粒花粉花粉是小孢子母细胞经过减数分裂而形成是小孢

2、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。的，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、双核期双核期第2页/共27页第三页，共27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

3、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个小孢个小孢子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3页/共27页第四页，共27页。n n（二）产生花粉植株（二）产生花粉植株(zhzh)的两的两种途径种途径n n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愈伤组织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4页/共27页第五页，共27页。

4、n n（三）影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素n n1、材料的选择、材料的选择n n不同植物不同植物n n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）n n合适的花粉发育期（单核居中期与靠边合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）期之间）n n此外此外(cwi)，植株生长条件、材料低，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等温预处理、接种密度等n n2、培养基的组成、培养基的组成第5页/共27页第六页，共27页。材料材料(cilio)的选择：的选择：花期早期时的花药比后期的更花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般，月季的容易产生花粉植株。

5、一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。旬，即月季的初花期。选择合适的花粉发育时期也是选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般提高诱导成功率的重要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移来说，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，通为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。常选择完全未开放的花蕾。第6页/共27页第七页，共27页。n n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？n n答：花

6、瓣松动后，微生物答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材就可能侵入到花药，给材料料(cilio)的消毒带来困的消毒带来困难。难。第7页/共27页第八页，共27页。实验实验(shyn)操作操作n n（一）材料的选取（一）材料的选取n n染色镜检染色镜检n n（二）材料的消毒（二）材料的消毒n n酒精酒精(jijng)、氯化汞、次氯酸钙氯化汞、次氯酸钙n n（三）接种和培养（三）接种和培养n n结果分析与评价结果分析与评价第8页/共27页第九页，共27页。（一）材料（一）材料(cilio)的的选取选取 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

7、期。的花粉是否处于适宜的发育期。最常用的方法有醋酸最常用的方法有醋酸(c sun)洋红法。洋红法。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。胞核染成蓝黑色。第9页/共27页第十页，共27页。（二）材料（二）材料(cilio)的消毒的消毒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表面的、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分水分4、放入质量分数为、放入质量分数为0.1%的氯化的氯化汞溶液中汞溶液中24分钟（也可质量分

8、钟（也可质量分数为分数为1%的次氯酸钙溶液或饱的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）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，实际上多数用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，所以只要菌状态，所以只要(zhyo)将将整个花蕾或幼穗消毒即可。整个花蕾或幼穗消毒即可。第10页/共27页第十一页，共27页。（三）接种（三）接种(jizhng)(jizhng)和培养和培养 灭菌后花蕾，要在无菌条件灭菌后花蕾，要在无菌条件(tiojin)下除去萼片和花瓣，并立下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种

9、到培养基上。在剥离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（否则花药时，要尽量不损伤花药（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底去体的愈伤组织），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。利于愈伤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，温度个，温度控制在控制在25左右，不需要光照。幼左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。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，会发现花天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚药开

10、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培养基上，以便进一步分化出再生植株。植株。第11页/共27页第十二页，共27页。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(zhzh)，必须在花药开裂后尽快将幼小植株(zhzh)分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株(zhzh)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(zhzh)，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12页/共27页第十三页，共27页。植物组织培养技术植物组织培养技术(jsh)与花药培养技术与

11、花药培养技术(jsh)的异同点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13页/共2

12、7页第十四页，共27页。n n练习练习1.n n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(knng)为为Aasusu或或AAsusu。如果运。如果运用常规育种方法，将用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（米与白色甜玉米（aasusu）进行测交，）进行测交，可以选择出基因型为可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。较长，需要至少三年的选种和育种时间。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代产生代产生的花粉中就可能的

13、花粉中就可能(knng)有有Asu的组合，的组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以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合体直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短）。这种方法可以大大缩短育种周期。育种周期。第14页/共27页第十五页，共27页。n n练习练习练习练习2.2.n n答：植物组织培养技术与花药培养技术的相答：植物组织培养技术与花药培养技术的相答：植物组织培养技术与花药培养技术的相答：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、无菌技术及接同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接同之处是

14、：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。种操作等基本相同。种操作等基本相同。种操作等基本相同。n n两者的不同之处在于：花药培养的选材非常两者的不同之处在于：花药培养的选材非常两者的不同之处在于：花药培养的选材非常两者的不同之处在于：花药培养的选材非常(fichng)(fichng)重要，需事先摸索时期适宜的花重要，需事先摸索时期适宜的花重要，需事先摸索时期适宜的花重要，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蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体蕾；花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也要及

15、时更换培养基；花药培养对培养基配也要及时更换培养基；花药培养对培养基配也要及时更换培养基；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方的要求更为严格。这些都使花药培养的难方的要求更为严格。这些都使花药培养的难方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。度大为增加。度大为增加。度大为增加。第15页/共27页第十六页，共27页。n n1被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育n n(1)花花粉粉是是经经过过(jnggu)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 粒粒 中中 生生 殖殖 细细 胞胞 形形 成成 精精 子子 是是 通通 过过 分裂过程。分裂过

16、程。n n(2)被被子子植植物物花花粉粉的的发发育育过过程程：花粉母细胞花粉母细胞(小孢子母细胞小孢子母细胞)时期时期单核期单核期 期期花粉粒。花粉粒。n n(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胞核核包包括括花花粉粉管管细细胞胞核核和和 两两个核。个核。花药花药(huyo)离体培养及其影响因素离体培养及其影响因素 减数减数(jin sh)单单有丝有丝小孢子四分体小孢子四分体双核双核单核居中单核居中单核靠边单核靠边生殖细胞核生殖细胞核第16页/共27页第十七页，共27页。n n2产生花粉植株的两种途径产生花粉植株的两种途径n n(1)途途径径差差异异

17、(chy)：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 成成植植株。株。n n(2)形形成成原原因因：主主要要取取决决于于培培养养基中基中 的种类及其的种类及其 。n n3影响花药培养的因素影响花药培养的因素n n(1)影影 响响 花花 药药 培培 养养 的的 主主 要要 因因 素素 是是 和和 。n n(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

18、培养养成成功率最高。功率最高。胚状体胚状体愈伤组织愈伤组织(zzh)诱导诱导(yudo)分化分化激素激素浓度配比浓度配比材料的选择材料的选择培养基的组成培养基的组成早期早期后期后期单核期单核期第17页/共27页第十八页，共27页。n n(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 也是重要的影响因素。也是重要的影响因素。n n思思维维(swi)激激活活1 为为选选择择到到适适于于花花药培养的时期，应选择何种花蕾？药培养的时期，应选择何种花蕾？n n提提示示为为了了挑挑选选到到单单核核期期的的

19、花花药药，通常选择完全未开放的花蕾。通常选择完全未开放的花蕾。种类种类(zhngli)生长生长(shngzhng)条件条件低温预处理低温预处理第18页/共27页第十九页，共27页。n n【巩巩 固固 1下下 列列 有有 关关 花花 药药 培培 养养(piyng)的说法，正确的是的说法，正确的是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生花粉植株产生花粉植株n nB月月季季的的花花药药培培养养(piyng)一一般选择在月季盛开期般选择在月季盛开期n nC选选择择合合适适的的花花粉粉发发育育时时期期是是提高诱导成功率的重要因素提高诱导成功率的重要因素n nD选选择择单单核核期期以

20、以前前的的花花药药接接种种，培养培养(piyng)成功率提高成功率提高n n解解析析花花粉粉植植株株的的获获取取中中选选择择合合适适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功率率的的重重要要因因素素，花花药药培培养养(piyng)需需选选择择花花蕾蕾期期的的花花粉粉发发育育至至单单核核期期进进行行培培养养(piyng)，过过早早或或过过晚晚都都不不易易培培养养(piyng)成功。成功。n n答案答案C第19页/共27页第二十页，共27页。n n1取材取材n n(1)材材料料的的选选取取：对对绝绝大大多多数数植植物物 而而 言言，适适 宜宜 花花 粉粉 培培 养养 的的 时时 期期

21、 是是 。n n(2)花花药药发发育育时时期期的的确确定定：一一般般通通过过 来来确确定定花花粉粉是是否否处处于于适适宜的发育期。宜的发育期。n n(3)镜镜检检方方法法：最最常常用用(chn yn)的的是是 法法。但但某某些些植植物物 的的 花花 粉粉 细细 胞胞 核核 不不 易易 着着 色色，需需 采采 用用 .花药培养的实验花药培养的实验(shyn)操作与结果评价操作与结果评价 单核期单核期镜检镜检醋酸醋酸(c sun)洋红洋红焙花青铬矾法焙花青铬矾法第20页/共27页第二十一页，共27页。n n2消毒消毒n n常用消毒液为常用消毒液为，消消 毒毒 时时 间间 分分 别别 为为 和和 。

22、n n3接种和培养接种和培养n n(1)接接种种要要求求：在在无无菌菌条条件件下下除除去去 、和和 的的花花药药立立即接种到培养基上。即接种到培养基上。n n(2)培培养养条条件件：温温度度在在 左左右右，幼小植株形成后需要幼小植株形成后需要 。n n(3)鉴鉴定定和和筛筛选选：在在花花药药培培养养中中，特特别别是是通通过过愈愈伤伤组组织织形形成成的的花花粉粉植植株株，常常常常会会出出现现 的的变变化化(binhu)，因因此此需需要要对对培培养养出的植株作进一步的鉴定和筛选。出的植株作进一步的鉴定和筛选。体积分数为体积分数为70%的酒精的酒精(jijng)和质量分数为和质量分数为0.1%氯化汞

23、溶液氯化汞溶液(rngy)30 s24 min萼片萼片花瓣花瓣花丝花丝25光照光照染色体倍性染色体倍性第21页/共27页第二十二页，共27页。n n【巩巩固固2】育育种种工工作作者者常常采采用用花花药药培培养养的的方方法法，使使花花粉粉粒粒发发育育为为单单倍倍体体植植株株。下下面面过过程程是是采采用用水水稻的花药进行培养的步骤。稻的花药进行培养的步骤。n n选选取取水水稻稻花花药药 对对花花药药消消毒毒 接种和培养接种和培养 植物体植物体n n请据此回答下面的问题。请据此回答下面的问题。n n(1)诱诱导导花花粉粉植植株株能能否否成成功功及及诱诱导导成成功功率率的的高高低低，受受多多种种因因素

24、素的的影影响响，其其中中_、_是是主主要要(zhyo)的的影影响响因因素素；选选择择合合适适的的_也也是是提提高高诱诱导导成功率的重要因素。成功率的重要因素。第22页/共27页第二十三页，共27页。n n(2)花花 粉粉 在在 发发 育育 过过 程程 中中 要要 经经 历历_、_、_等等阶阶段段，选选取取的的水水稻稻花花药药应应为为_期期的的花花药药，此此时时细细胞胞(xbo)核核由由中中央央移移向向细细胞胞(xbo)一一侧侧，花花药药培培养养成成功功率率最高。最高。n n(3)在在剥剥离离花花药药时时，要要尽尽量量不不损损伤伤花花药药，原原因因是是_；同同时时还还要要彻彻底底 去去 除除 花

25、花 丝丝，原原 因因 是是_。n n(4)通通过过花花药药培培养养产产生生单单倍倍体体植植株株一一般般有有两两种种途途径径：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；另另一一种种是是在在诱诱导导培培养养基基上上先先形形成成_，再再将其诱导分化成植株。将其诱导分化成植株。n n(5)试试管管苗苗形形成成过过程程中中，必必须须从从培培养养基基中中获获得得无无机机盐盐或或矿矿质质元元素素和和小小分分子子有有机机物物等等营营养养物物质质。要要促促进进花花粉粉细细胞胞(xbo)分分裂裂和和生生长长，培培养养基基中中应应有有_和和_两类激素。两类激素。第23页/共27页第二十四页，共27

26、页。n n思思维维激激活活(j hu)2 剥剥离离花花药药时时，为为何何不不能能损损伤伤花花药药？为为何何需需彻彻底底去去除除花丝？花丝？n n提提示示若若花花药药受受损损，则则易易从从受受伤伤部部位位产产生生愈愈伤伤组组织织；若若未未彻彻底底去去除除花花丝丝，则则与与花花丝丝相相连连的的花花药药不不利利于于愈愈伤伤组组织织或胚状体的形成。或胚状体的形成。第24页/共27页第二十五页，共27页。n n【例【例1】下列说法错误的是下列说法错误的是()。n nA被被子子植植物物的的花花粉粉发发育育过过程程依依次次经经历历了了四四分分体体时时期期、单单核核期期、双核期双核期n nB被被子子植植物物的

27、的花花粉粉是是由由花花粉粉母母细细胞胞经经有有丝丝分分裂裂(yu s fn li)而而形形成成的的，因因而而含含有有与与体体细细胞胞中中数数目相同的染色体目相同的染色体n nC花粉是单倍体的生殖细胞花粉是单倍体的生殖细胞n nD花粉粒内有两个精子花粉粒内有两个精子被子植物被子植物(biz-zhw)花粉发育的过程花粉发育的过程 第25页/共27页第二十六页，共27页。n n深深度度剖剖析析被被子子植植物物的的花花粉粉是是由由花花粉粉母母细细胞胞经经减减数数分分裂裂而而形形成成的的，因因而而花花粉粉是是单单倍倍体体的的生生殖殖细细胞胞，含含有有(hn yu)比体细胞中数目减半的染色体。比体细胞中数目减半的染色体。n n答案答案Bn n易易错错提提醒醒由由于于花花粉粉粒粒中中两两个个精精子子来来源源于于同同一一生生殖殖细细胞胞核核的的有有丝丝分分裂裂，故它们的基因型应一致。故它们的基因型应一致。第26页/共27页第二十七页，共27页。