课题 月季的花药培养.pptx

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1、 你知道这些绚丽、芬芳的鲜花是你知道这些绚丽、芬芳的鲜花是怎样产生的吗？怎样产生的吗？花药花药 花药是花丝顶端膨大呈囊状的部分，是雄蕊产生花粉的主要部分。第1页/共42页花药培养 采用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上，以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，形成细胞团，进而形成愈伤组织，随后使愈伤组织分化成完整的植株的技术。什么是花药培养呢？第2页/共42页 1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。单倍体植株。说明生

2、殖细胞喝体细胞一样，在离体条件说明生殖细胞喝体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。下也具有发育成完整植株的潜能。自自20世纪世纪60年代以来，世界上已有年代以来，世界上已有250多种高多种高等植物的花药培养获得成功。等植物的花药培养获得成功。我国已经培育成功近我国已经培育成功近50种植物的花粉再生种植物的花粉再生植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。第3页/共42页p 花药培养是以获得单倍体植物为目的而采用的一种方法。p 经过人工诱导使花粉粒的染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。p 再经历与胚形成的同样过程，发育成正常的单倍体

3、植物。p 单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的培育开辟了新途径。花药培养在育种工作上的意义花药培养在育种工作上的意义第4页/共42页课题课题2 2月季的花药培养月季的花药培养专题3 植物的组织培养技术第5页/共42页课题内容：（一）基础知识（二）实验操作（三）结果与分析第6页/共42页 说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术。过程与方法过程与方法教学目标第7页/共42页尝试用月季或其他植物的花药进行培养。通过学习真正了解植物的花药培养在育种通过学习真正了解植物的花药培养在育种上的特殊意义。上的特殊意义。情感态度与价值观情

4、感态度与价值观重点与难点选取适宜的培养材料和培养基。第8页/共42页一、一、基础知识基础知识1、被子植物的花粉发育花粉：花丝花丝花药花药雄蕊雄蕊囊状结构，内有很多花粉粒雄蕊雄蕊第9页/共42页 大多数被子植物的花药是由4个花粉囊（少数植物为2个）组成，分为左、右两半，中间由药隔相连。花粉囊花粉囊 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。第10页/共42页 花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。花粉花粉 被子植物花粉的发育要经历：四分体时期、单核期和双核期等阶段。第11页/共42页被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育过程A未成

5、熟的花药未成熟的花药B花粉粒发育过程的三个阶段花粉粒发育过程的三个阶段C与成熟的花药（示花粉囊开与成熟的花药（示花粉囊开裂，散出花粉粒）裂，散出花粉粒）1.花丝；花丝；2.未成熟花粉囊；未成熟花粉囊；3.药隔；药隔；4.小包子母细胞；小包子母细胞；5.四四个单相的小包子包在同一壁个单相的小包子包在同一壁内（四分体）；内（四分体）；6.成熟花粉成熟花粉粒；粒；7.已成熟的花粉囊；已成熟的花粉囊；8.花粉粒；花粉粒；9.花药的裂口花药的裂口第12页/共42页2、产生花粉植株的两种途径花粉花粉胚状体愈伤组织丛芽生根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 两种途径之间并没有绝对的界限

6、，主要取决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。于培养基中激素的种类及其浓度配比。第13页/共42页资料资料胚状体：又称体细胞胚，这种体细胞在形态上能够转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，而且他的发育过程也与合子胚类似，胚芽、胚根、胚轴等结构完整，就像一颗种子。第14页/共42页3、影响花药培养的因素花粉植株诱导成功的关键因素：花粉植株诱导成功的关键因素：适宜的材料培养基的组成第15页/共42页II.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，花药培养成功率最高。I.花期早期时的花药比后期的更容易产

7、生花粉植株。一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。第16页/共42页III.为了挑选到单核 期的花药，通常 选择完全未开放 的花蕾。第17页/共42页 盛开的或略微开放的花都不盛开的或略微开放的花都不易选做实验材料易选做实验材料月季月季第18页/共42页 通常从生长旺盛的植株上取早期现蕾的花药或花粉进行培养，较易形成花粉植株；取蕾前，供体植株的栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。A 亲本植株的生长条件其他影响因素：其他影响因素：第19页/共42页B 材料的低温预处理 有报道称低温（如4）预处理一定时间（如48 h）可以明显促进胚状体的形成，有的经短期高温（30 40）

8、处理也能够促进胚状体的形成，但是不同作物对所需的最适处理温度和时间要求不同。第20页/共42页C 培养条件 培养温度通常保持在25左右，光照因作物种类不同而异。在花粉培养的早期，黑暗或弱光条件可能更有利于花粉分裂的启动。D 接种密度 第21页/共42页 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。思考 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？第22页/共42页二、二、实验操作实验操作（一）材料的选取（二）材料的消毒（三）接种和培养第23页/共42页（一）材料的选取1.选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。2.最常用的方法：醋酸洋红法、焙花青铬矾法。某些植物的

9、花粉细胞核不易着色，需采用焙花青铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。第24页/共42页（二）材料的消毒花蕾无菌水清洗吸干表面水分0.1的氯化汞溶液 2-4 min无菌水清洗3-5次70的酒精浸泡30s第25页/共42页（三）接种和培养 灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣，并立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。第26页/共42页 经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分

10、化出再生植株。每瓶接种花药7-10个，温度控制在25左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。第27页/共42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，必须在花药开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。第28页/共42页 对培养出来的植株做进一步的鉴定和筛选。因为在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化。第29页/共42页视频一：视频一：月季的花药培养1第30页/共42页视频二：视频二：月季的花药培养月季的花药培养2第31页/共42页视频三：视频三：月季的花药培养月季的花药培养3第32页/共42页三、三

11、、结果分析与评价结果分析与评价1、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宜发育期的花粉。2、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、花蕾消毒或接种等有问题。第33页/共42页3、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。第34页/共42页基础知识实验操作被子植被子植物的花物的花粉发育粉发育花粉花粉双核期双核期其他因素其他因素接种密度接种密度小包子四分体时期小包子四分体时期影响因素花粉发育经历的时期花粉囊花粉囊单核期单核期亲本植株的

12、生长条件亲本植株的生长条件材料低温预处理材料低温预处理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花粉花粉培养条件培养条件接种和培养接种和培养课堂小结第35页/共42页下表是某培养液成分含量表，请回答：编号编号成分成分含量含量（NH4）HCO30.5gKH2PO43.0 gCaSO40.5gFeCl20.5g维生素维生素少许少许水水1000mL课堂练习第36页/共42页 （1）若用于培养微生物，该培养液中有_类营养物质，可培养的微生物同化作用类型是_。（2）此营养液若用来培养固氮微生物，则应除去的成分是_，应加入的

13、物质是_。（3）若用该培养液培养大肠杆菌，应加入的物质是_，为检测大肠杆菌的存在与否还应加入_和_，将呈现_反应。五五自养型自养型有机物有机物伊红美兰蓝紫色第37页/共42页 （4）此培养液若用于培养金黄色葡萄球菌并观察菌落形态，除有机物外还应加入_，为使其正常生长繁殖，同时又抑制其他杂菌，还应加入_。（5）此培养液若用于植物组织培养，还应加入_和_。（6）各种成分在熔化后分装前必须进行_，接种前要进行_。琼脂高浓度食盐蔗糖、Mg2+等琼脂调整pH灭菌第38页/共42页 1.答：F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aasusu或AAsusu。如果运用常规育种方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜玉

14、米（aasusu）进行测交，可以选择出基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。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。习题答案第39页/共42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体（AAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。第40页/共42页 2.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、无菌技术及接种操作等基本相同。两者的不同之处在于：花药培养的选材非常重要，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度大为增加。第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页