月季花药培养讲课tian.pptx

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1、花的结构花的结构第1页/共34页雌蕊雌蕊 的结构的结构知识扩展知识扩展第2页/共34页植物的花药培养在育种上有什么意义？植物的花药培养在育种上有什么意义？花粉粒（花粉粒（1N）单倍体植株单倍体植株（1N）二倍体纯合子二倍体纯合子植株（植株（2N）缩短了育种周期后代为纯合子第3页/共34页花花粉粉粒粒第4页/共34页花丝花丝花药：花药：囊状囊状结构，内有很多结构，内有很多花粉花粉2、由由花粉母花粉母细胞（细胞（即即小孢子小孢子母细胞母细胞）花粉花粉，即：即：单倍体单倍体的生殖细胞的生殖细胞。3、阶段：、阶段：（一）被子植物的花粉发育1、雄蕊一、基础知识一、基础知识减数分裂减数分裂四分体时期、单核

2、期、双核期第5页/共34页4、过程：、过程：减数分裂有丝分裂第6页/共34页1花粉母细花粉母细胞（胞（2n）4个小孢子个小孢子(小孢子四分体小孢子四分体)（n）减分减分有分有分1个花粉管细胞核（个花粉管细胞核（n）1个生殖细胞核（个生殖细胞核（n）有分有分2个精子个精子单核居中期（单核居中期（n）单核靠边期（单核靠边期（n）4、过程：、过程：即4个单倍体细胞第7页/共34页减数分裂中四分体：联会后一对同源染色体中含有 四个姐 妹染色单体。小孢子细胞四分体期：花粉母细胞经减数分裂形成的4个连在一起的单倍体细胞思考：第9页/共34页（二）、产生花粉植株的两种途径（二）、产生花粉植株的两种途径花粉花

3、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化分化再分化再分化诱导诱导脱分化脱分化说明：说明：两种途径之间并没有绝对的界限，两种途径之间并没有绝对的界限，主要主要取决取决于培养基中于培养基中激素的种类激素的种类及其及其浓度配比浓度配比。第10页/共34页 为什么把胚状体到丛芽的 过程称为分化，而把从愈伤组织到丛芽的过程成为再分化？胚状体的结构及其发育过程与种子相似，所以把胚状体到丛芽的过程称为分化，而把从愈伤组织到丛芽的过程成为再分化第11页/共34页部分花药通过胚状体途径形成小植株部分花药通过胚状体途径形成小植株烟草花药培养烟草花药培养胚状体发育途径第12页/

4、共34页愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织分化形成再生植株愈伤组织分化形成再生植株水稻花药培养水稻花药培养愈伤组织发育途径部分花药产生愈伤组织部分花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药接种在平板上的水稻花药第13页/共34页体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）。花粉胚(单倍体性细胞）第14页/共34页1 1、材料的选择：、材料的选择：不同种类不同种类植物的诱导成功率不同。植物的诱导成功率不同。同一种植物，同一种植物，亲本亲本植株的植株的生理状况生理状况对诱导成功率

5、有对诱导成功率有直接影响。直接影响。花期早期初花期（3)3)选择最合适的选择最合适的花粉发育时期花粉发育时期 单核靠边期单核靠边期不选择单核期不选择单核期之前之前花药原因：花药质地幼嫩，容易花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；破碎；不选择单核期不选择单核期之后之后花药原因：花瓣开始松动，给材花药原因：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：应当选择挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放完全未开放的花蕾，的花蕾，菌少，易消毒。菌少，易消毒。（三）影响花药培养的因素五月初至中旬第15页/共34页2 2、培养基的组成、培养基的组成花药培养所采用的培养基各成分中花药

6、培养所采用的培养基各成分中植物生植物生长调节剂长调节剂的水平和配比起决定作用。的水平和配比起决定作用。3 3、其他因素：、其他因素：亲本植株的亲本植株的生长条件生长条件、材料的低温预处理材料的低温预处理、接种密度接种密度等对诱导的成功率都有一定的影等对诱导的成功率都有一定的影响。响。第16页/共34页为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？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。第17页/共34页二、实验操作材料选取材料的消毒接种和培养第18页/共34页（一）材料选取（一）材料选取 2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。最常用的方法：醋酸洋红法 某些植物的花粉细胞核不易着

7、色:焙花青-铬矾法，花粉细胞核染成蓝黑色。1、从花药看：月季的初花期从花粉看：单核期靠边期从花蕾看：完全未开放的第19页/共34页第21页/共34页(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）吸吸干水分干水分（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毒相比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？较，二者有何不同？在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、在酒精消毒前，花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗洗衣粉洗涤和软刷刷洗 提示：用于培养花药，实际

8、上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。第22页/共34页（三）接种和培养（三）接种和培养灭菌后花蕾，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。第23页

9、/共34页 经过经过20-30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

10、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。第24页/共34页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，常常会出现现染色体倍性染色体倍性的变化。的变化。第25页/共34页三、三、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

11、花粉。2 2、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，以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。便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。第26页/共34页作业2 植物组织培养技术与花药培养技术的 相同之处相同之处是：培养基配制方法、无菌技术是

12、：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。及接种操作等基本相同。不同之处不同之处在于：花药培养的选材非常重要，在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期需事先摸索时期适宜的花蕾适宜的花蕾；花药裂开后；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换及时更换培养基培养基；花药培养对；花药培养对培养基配方的要求更培养基配方的要求更为严格为严格。这些都使花药培养的。这些都使花药培养的难度大难度大为增为增加。加。第27页/共34页1 1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）A A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的、花粉粒

13、是在花药中的花粉囊里形成的B 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 C、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、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DD、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央BD第28页/共34页2 2、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 B B、单核居中期、单核居中期 C C、单核靠边期、单核靠边期 DD、二核或三核花粉粒、二核或三核花粉粒C C第29页/共3

14、4页3、基因型为AaBb的水稻（条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养成试管苗。（）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞团，愈伤组织必须从培养基中获得（）、（）和小分子有机物等营养物质。（）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有（）（）两种激素。愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（）利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。（）试管苗的细胞核中有（）条脱氧核苷酸链。试管苗的基因型有：水水无机盐生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素叶片叶片24ABAbaBab第30页/共34页4（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后

15、代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：外植体愈伤组织芽、根植株请回答：（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_作为外植体，其依据是_。（2）在过程中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后25d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是_。（3）在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_。茎尖、根尖茎尖、根尖不含病毒有机物植物激素外植体消毒不彻底培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低第31页/共34

16、页 如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有Asu的组合，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子（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。第32页/共34页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点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，外植体为体细胞，染色体数染色体数无无需加倍。需加倍。花药培养技术花药培养技术取材为花药，培养的为取材为花药，培养的为单倍体幼苗单倍体幼苗，植株，植株弱小，弱小，高度不育高度不育，必须用，必须用秋水秋水仙素处理仙素处理，使染色体加，使染色体加倍，恢复正常植株的染倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。色体数，而且为纯种。第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页