《月季的花药培养》zjc资料

第一页，共二十八页。精选ppt基础知识（一）被子植物的花粉发育被子植物的花的结构是怎样的？观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应(duìyìng)的时期吗？又有何特点？第二页，共二十八页。精选ppt被子植物(bèizǐ-zhíwù)的花粉发育雌蕊(círuǐ)：花丝(huāsī)花药：囊状结构，内有很多花粉粒花粉是小孢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。花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期第三页，共二十八页。精选ppt注意：①二核花粉粒：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）②三核花粉粒：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，含有一个营养核和两个精子。③两个精子和一个营养核的基因型相同。④1花粉母细胞4个小孢子减分有分4个花粉管细胞核4个生殖细胞核有分8个精子第四页，共二十八页。精选ppt（二）产生花粉植株(zhízhū)的两种途径有哪两种途径？原因是什么？花药中的花粉花药中的花粉胚状体愈伤组织丛芽丛芽生根移栽花药培养产生花粉植株的两种途径第五页，共二十八页。精选ppt（三）影响花药培养的因素1、材料的选择不同植物同一植物的不同生理状况（花期早期(zǎoqī)－初花期）合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等2、培养基的组成第六页，共二十八页。精选ppt材料的选择：花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。选择合适的花粉发育时期也是提高(tígāo)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。为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。第七页，共二十八页。精选ppt为什么花瓣松动会给材料(cáiliào)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。第八页，共二十八页。精选ppt实验(shíyàn)操作（一）材料的选取染色镜检（二）材料的消毒酒精、氯化汞、次氯酸钙（三）接种和培养结果(jiēguǒ)分析与评价第九页，共二十八页。精选ppt（一）材料(cáiliào)的选取选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。最常用的方法有醋酸(cùsuān)洋红法。但是，某些植物的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。第十页，共二十八页。精选ppt（二）材料(cáiliào)的消毒1、花蕾用V/V为70%的酒精浸泡30秒2、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2~4分钟（也可质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）5、无菌水冲洗3~5次用于培养花药，实际上多数(duōshù)未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。第十一页，共二十八页。精选ppt（三）接种(jiēzhòng)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(jǐnliàng)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。通常每瓶接种花药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。一般经过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，以便进一步分化出再生植株。第十二页，共二十八页。精选ppt

如果花药开裂释放出胚状体，则一个(yīɡè)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。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。（主要原因是营养核和生殖核融合造成的。）第十三页，共二十八页。精选ppt植物(zhíwù)组织培养技术与花药培养技术的异同点项目相同点不同点植物组织培养技术离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，诱导出根，然后进行移栽。外植体为体细胞，染色体数无需加倍。花药培养技术取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。第十四页，共二十八页。精选ppt练习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米（aasusu）进行测交，可以(kěyǐ)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。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(kěyǐ)直接得到紫色甜玉米的纯合体（AAsusu）。这种方法可以(kěyǐ)大大缩短育种周期。第十五页，共二十八页。精选ppt练习2.答：植物组织培养技术(jìshù)与花药培养技术(jìshù)的相同之处是：培养基配制方法、无菌技术(jìshù)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。第十六页，共二十八页。精选ppt1．被子植物(bèizǐ-zhíwù)的花粉发育 (1)花粉是经过

分裂形成的，是

倍体的生殖细胞，花粉粒中生殖细胞形成精子是通过

分裂过程。 (2)被子植物花粉的发育过程：花粉母细胞(小孢子母细胞)→

时期→单核期→

期→花粉粒。 (3)其中单核期又分

期、

期两个时期，双核期细胞核包括花粉管细胞核和

两个核。花药(huāyào)离体培养及其影响因素

减数(jiǎnshù)单有丝小孢子四分体双核单核居中单核靠边生殖细胞核第十七页，共二十八页。2．产生花粉植株的两种途径 (1)途径差异：一种(yīzhǒnɡ)是花粉通过

阶段发育为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成

，再将其

成植株。 (2)形成原因：主要取决于培养基中

的种类及其

。3．影响花药培养的因素 (1)影响花药培养的主要因素是

和

。 (2)接种的花药时期：花期

的花药比

的更容易产生花粉植株，一般在

，细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。胚状体愈伤组织(zǔzhī)诱导(yòudǎo)分化激素浓度配比材料的选择培养基的组成早期后期单核期第十八页，共二十八页。(3)花药培养所采用的培养基可能因植物

不同而有所差异，花药供体植物的

和材料的

也是重要的影响因素。[思维激活1]为选择到适于花药培养的时期，应选择何种花蕾？提示为了挑选(tiāoxuǎn)到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。种类(zhǒnglèi)生长(shēngzhǎng)条件低温预处理第十九页，共二十八页。【巩固1下列有关花药培养的说法，正确(zhèngquè)的是 A．花期后期时的花药比前期更容易产生花粉植株 B．月季的花药培养一般选择在月季盛开期 C．选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素 D．选择单核期以前的花药接种，培养成功率提高

解析花粉植株的获取中选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素，花药培养需选择花蕾期的花粉发育至单核期进行培养，过早或过晚都不易培养成功。 答案C第二十页，共二十八页。精选ppt1．取材 (1)材料的选取：对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是

。 (2)花药发育(fāyù)时期的确定：一般通过

来确定花粉是否处于适宜的发育期。 (3)镜检方法：最常用的是

法。但某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用

.花药培养的实验操作(cāozuò)与结果评价

单核期镜检醋酸(cùsuān)洋红焙花青－铬矾法第二十一页，共二十八页。2．消毒 常用消毒液为

，消毒时间分别为

和

。3．接种和培养 (1)接种要求：在无菌条件下除去

、

和

的花药立即接种到培养基上。 (2)培养条件：温度在

左右，幼小植株形成后需要

。 (3)鉴定和筛选：在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常(chángcháng)会出现

的变化，因此需要对培养出的植株作进一步的鉴定和筛选。体积分数为70%的酒精(jiǔjīng)和质量分数为0.1%氯化汞溶液(róngyè)30s2～4min萼片花瓣花丝25℃光照染色体倍性第二十二页，共二十八页。【巩固2】育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。下面过程是采用水稻的花药进行培养的步骤。 选取水稻花药→对花药消毒→接种和培养→植物体 请据此回答下面的问题。 (1)诱导花粉植株能否成功(chénggōng)及诱导成功(chénggōng)率的高低，受多种因素的影响，其中________、________是主要的影响因素；选择合适的________也是提高诱导成功(chénggōng)率的重要因素。第二十三页，共二十八页。(2)花粉在发育过程中要经历________、________、________等阶段(jiēduàn)，选取的水稻花药应为________期的花药，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。(3)在剥离花药时，要尽量不损伤花药，原因是__________；同时还要彻底去除花丝，原因是__________________________。(4)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。(5)试管苗形成过程中，必须从培养基中获得无机盐或矿质元素和小分子有机物等营养物质。要促进花粉细胞分裂和生长，培养基中应有________和________两类激素。第二十四页，共二十八页。[思维(sīwéi)激活2]剥离花药时，为何不能损伤花药？为何需彻底去除花丝？提示若花药受损，则易从受伤部位产生愈伤组织；若未彻底去除花丝，则与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。第二十五页，共二十八页。精选ppt【例1】下列说法错误的是 ()。 A．被子植物的花粉发育过程依次经历了四分体时期(shíqī)、单核期、双核期 B．被子植物的花粉是由花粉母细胞经有丝分裂而形成的，因而含有与体细胞中数目相同的染色体 C．花粉是单倍体的生殖细胞 D．花粉粒内有两个精子被子植物(bèizǐ-zhíwù)花粉发育的过程

第二十六页，共二十八页。精选ppt深度剖析被子植物的花粉是由花粉母细胞经减数分裂而形成的，因而花粉是单倍体的生殖细胞，含有比体细胞中数目减半的染色体。答案B[易错提醒]由于花粉粒中两个精子来源于同一生殖细胞核的有丝分裂，故它们