(精品)课题2　月季的花药培养.ppt

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1、月季的花药培养（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育花粉囊花粉囊花粉花粉 花粉是由花粉是由 经经过过 而形成的，因此，花粉是而形成的，因此，花粉是单倍体单倍体的的生殖生殖细胞细胞。花粉母细胞（小孢子母细胞）花粉母细胞（小孢子母细胞）减数分裂减数分裂1.1.来源：来源：2.2.形成过程形成过程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4 4个小孢子个小孢子（小孢子四分体时期）（小孢子四分体时期）（单核期）（单核期）单核靠边期单核靠边期单核居中期单核居中期彼此分离彼此分离有丝分裂有丝分裂2 2个精子个精子有丝分裂有丝分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞

2、核生殖细胞生殖细胞营养细胞营养细胞（双核期）（双核期）有丝分裂有丝分裂 在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生在正常情况下，一个小孢子母细胞可以产生 个精子个精子个精子个精子 。8 4 4个小孢子个小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1 1花粉母细胞花粉母细胞4 4个营养细胞个营养细胞4 4个生殖细胞个生殖细胞 两个精子和一个营养核的基因型两个精子和一个营养核的基因型两个精子和一个营养核的基因型两个精子和一个营养核的基因型 。相同相同相同相同二

3、核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生二核花粉粒：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）殖细胞核。（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。一个营养核和两个精子。一个成熟的花粉粒，有一个成熟的花粉粒，有一个成熟的花粉粒，有一个成熟的花粉粒，有两种两种两种两种情况：情况：情况：情况：小小孢孢子子母母细细胞胞4个个 小小 孢孢 子子四分体时期四分体时期1个个

4、 小小 孢孢 子子单核居中期单核居中期1个个 小小 孢孢 子子单核靠边期单核靠边期花花 粉粉 粒粒双核期双核期花粉粒花粉粒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（二）产生花粉植株的两种途径（二）产生花粉植株的两种途径 这两种途径的区别主要取决于培养基这两种途径的区别主要取决于培养基中中 的种类及其的种类及其 的配比。的配比。浓度浓度激素激素 在组织培养过程中，某些细胞在形在组织培养过程中，某些细胞在形态上转变为与合子发育成的态上转变为与合子发育成的胚胚非常相似

5、非常相似的结构（胚芽、胚根、胚轴等结构完整）的结构（胚芽、胚根、胚轴等结构完整），发育过程亦与合子胚类似，被称为，发育过程亦与合子胚类似，被称为胚胚状体状体。花粉植株：花粉植株：即即单倍体单倍体植株植株胚状体：胚状体：（体细胞胚）（体细胞胚）（花粉胚）（花粉胚）三三 影响花药培养的因素影响花药培养的因素花期早期；单核居花期早期；单核居中期与靠边期之间中期与靠边期之间培养基的组成培养基的组成材料的选择材料的选择亲本生长条件、亲本生长条件、材料低温处理、材料低温处理、接种密度等接种密度等适宜的培养适宜的培养条件等条件等从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、晚花从花药来看，应当选择（初花期、盛花期、

6、晚花期）的花药；期）的花药；从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双从花粉来看，应当选择（四分体期、单核期、双核期、萌发期）的花粉；核期、萌发期）的花粉；从花蕾来看，应当选择（完全未开放、略微开放、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。完全盛开）的花蕾。思考思考为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？亲本植株的生理状况亲本植株的生理状况 答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。药，给材料的消毒带来困难。（一）材料的选取（一）材料的选取实实 验验 操操 作作1 1、选择花药时，

7、一般通过、选择花药时，一般通过镜检镜检来确定其中的花粉来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。是否处于适宜的发育期。2 2、确定花粉发育时期最常用方法：、确定花粉发育时期最常用方法：醋酸洋红法；醋酸洋红法；焙花青铬矾法焙花青铬矾法（蓝黑色）（蓝黑色）二、材料的消毒：花花蕾蕾（70酒精酒精）大约大约30s（无菌（无菌水）水）清洗清洗（无菌吸（无菌吸水纸）水纸）吸干水分吸干水分（1氯化氯化汞溶液汞溶液）24min（无菌（无菌水）水）冲洗冲洗 月季花蕾的消毒与菊花外植体的消月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者有何不同？毒相比较，二者有何不同？在酒精消毒前，花药不需要预先用流在酒精消毒前，花药不

8、需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗 实实 验验 操操 作作（三）接种和培养（三）接种和培养在无菌条件下在无菌条件下除去萼片和花瓣除去萼片和花瓣用镊子取出花药用镊子取出花药要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成不利于愈伤组织或胚状体的形成1 1、剥离花药、剥离花药勿损伤花药，勿损伤花药，否则接种后，容易从受伤部否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织位产生二倍体的愈伤组织注意：注意：2 2、接种、接种3 3、培养、培养培养条件：培养条件：愈伤组织愈伤组织 转移转移到分化培养基上到分化培养基上温度

9、温度 光照光照培养：培养：4 4、鉴定和筛选、鉴定和筛选染色体倍性的变化染色体倍性的变化胚状体胚状体 在花药开裂后尽快将幼小植株在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别转移到新的培养基上分开，分别转移到新的培养基上每瓶接种花药每瓶接种花药7-107-10个个为何花粉植株常出现染色体数目的变化？为何花粉植株常出现染色体数目的变化？花粉细胞的融合花粉细胞的融合接种花粉过程中混有小孢子母细胞接种花粉过程中混有小孢子母细胞在材料的低温处理时抑制了纺锤体的形成在材料的低温处理时抑制了纺锤体的形成双核期时，生殖细胞核和花粉管细胞核并没有双核期时，生殖细胞核和花粉管细胞核并没有形成两个细胞，而是两个核发生了融合

10、形成两个细胞，而是两个核发生了融合课题成果评价课题成果评价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。应学会通过显微镜观察处于适选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。宜发育期的花粉。宜发育期的花粉。宜发育期的花粉。无菌技术是否过关无菌技术是否过关 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

11、毒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。或接种等有问题。或接种等有问题。或接种等有问题。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，花药培养的第一步就成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。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。）花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花）花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾，蕾，）花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换）花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要

12、及时更换培养基，对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养基，对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。培养的难度大为增加。植物组织培养技术与花药培养技术的植物组织培养技术与花药培养技术的异同异同相同之处是：相同之处是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同两者不同之处在于：两者不同之处在于：问题探究问题探究 被子植物的花粉发育过程中的四分体时被子植物的花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶期与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶段吗？段吗？不是同一阶段。前者的四分体时期是指不是同一阶段。前者的四分体时期是指4 4个单倍体细胞连在一起的时期；后者的四分个单倍体细胞连在一起的时期；后者的四分体时期是指同源染色体配对后，一对同源染体时期是指同源染色体配对后，一对同源染色体含有四条染色单体的阶段。色体含有四条染色单体的阶段。