课题2　月季的花药培养.ppt

课题2月季的花药培养 花的结构 一 被子植物的花粉发育 雄蕊 花丝 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 花粉发育过程 减数分裂 有丝分裂 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 两个精子和一个营养核的基因型相同 1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 产生花粉植株的两条途径 花粉 花粉 胚状体 愈伤组织 从芽 从芽 生根 移栽 脱分化 分化 再分化 诱导 人工种子人工种子是指通过植物组织培养技术获得具有胚芽 胚根 胚轴等结构的植物胚状体 并且用适当方法将胚状体包裹起来 用以代替天然种子进行繁殖的一种结构 目前研制的人工种子 是由胚状体 作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳三部分组成的 能在一定的条件下萌发生长 形成完整植株 人工种子的优点 首先 它解决了有些作物品种繁殖能力差 结子困难或发芽率低等问题 第二 人工种子可以工业化生产 提高农业的自动化程度 第三 人工胚乳中除含有胚状体发育所需的营养物质外 还可以添加各种附加成分 如固氮细菌 防病虫农药 除草剂和植物激素类似物等 有利于幼苗茁壮成长 提高作物产量 第四 用人工种子播种可以节约粮食 例如 一个12L的发酵罐在20d内生产的胡萝卜胚状体 可以制成1000万粒人工种子 满足几千公顷农田的种植需要 与天然种子相比 大大节约了粮食 三 影响花药培养的因素 1 材料的选择 不同植物的诱导成功率很不相同 同一亲本 亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响 早期的花药比后期的更容易产生花粉植株 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 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 三 影响花药培养的因素 2 培养基的组成 MS培养基 不同比例的激素 3 亲本植株的生长条件 材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响 影响花药培养的因素 一 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 实验操作 一 材料的选取二 材料的消毒三 接种和培养 一 材料的选取 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 二 材料的消毒 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 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 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 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 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 植物组织培养技术与花药培养技术的异同点 练习 小麦高杆 D 对矮杆 d 为显性 抗锈病 T 对不抗锈病 t 为显性 现有高杆抗锈病和矮杆不抗病的两种纯合体 要获得矮杆抗锈病的良种 可用杂交育种和单倍体育种法 步骤如下 高杆抗锈病矮秆不抗锈病PDDTT ddtt 一 F1的基因型表现型a各种配子的种类a 二 符合要求的单倍体的基因型良种的基因型表现型 三 1 请在上图横线上填写上基因型 表现型内容 2 图中 一 二 三 采