课题2　月季的花药培养

课题2月季的花药培养 花中皇后月季又称 月月红 自然花期5至11月 开花连续不断 通常扦插就可以成活 知识回顾 单倍体育种的过程 花药离体培养 N 单倍体植株 N 秋水仙素处理 使染色体翻倍 植株 2N 特点 1明显缩短育种年限 2后代植株都为纯合子 正常植株 2N 一 被子植物的花粉发育 1 被子植物定义 凡是种子有果皮包被着 胚珠有子房壁包被着的植物 就叫做被子植物 绿色开花植物 1 被子植物和裸子植物 2 裸子植物定义 凡是胚珠裸露 外面没有子房壁包被 种子外面没有果皮包被的植物称为裸子植物 无真正意义上的花 实例 玉米 大豆 梨 杏 实例 松 杉 柏 一 基础知识 一 被子植物的花粉发育 花丝 花药 囊状结构 内有很多花粉 一 被子植物的花粉发育 雄蕊 4 被子植物的花粉发育 经历时期 四分体时期 单核期 双核期等阶段 花粉发育过程 由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞 花粉的概念 小孢子母细胞 花粉母细胞 减数分裂 4个小孢子 小孢子四分体时期 1个小孢子 单核居中期 这时的细胞含有浓厚的原生质 核位于细胞中央称为单核居中期 花粉发育过程 4个单倍体细胞连在一起 进入单核期时 四分体的4个单倍体细胞彼此分离 各自形成具有4个单细胞核的花粉粒 有丝分裂 1个小孢子 单核靠边期 随着细胞不断长大 细胞核由中央移向细胞一侧称为单核靠边期 双核期 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 含有一个花粉管细胞核和两个精子 2N 1 关于被子植物花粉发育的说法 不正确的是 A 花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的B 被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果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D 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 注 花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒 每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核 每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子 二 产生花粉植株的两种途径 移栽 体细胞胚 胚状体 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胚非常相似的结构 发育过程亦与合子胚类似 原因 培养基中的激素种类及浓度配比 部分花药通过胚状体途径形成小植株 烟草花药培养 胚状体发育途径 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 水稻花药培养 愈伤组织发育途径 部分花药产生愈伤组织 接种在平板上的水稻花药 诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低 受多种因素影响 其中材料的选择与培养基的组成是主要影响因素 三 影响花药培养的因素 选材是否成功是花药培养成功的关键 1 选材 1 材料的选择 2 花药培养时期的选择 合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素 原因 因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体 花粉发育的过程中 只有某一个时期对离体刺激敏感 三 影响花药培养的因素 一般来说 在单核期 细胞核由中央移向细胞一侧的时期 花药培养的成功率最高 即 最适合花药培养的小孢子发育时期为单核靠边期 花药时期选择 单核靠边期 选择单核期以前的花药接种 质地幼嫩 极易破碎 选择单核期之后的花药接种 花瓣松动 又给材料的消毒困难 且难以挑选到单核期的花药 其它时期选择的缺点 单核期花药的挑选 通常选择完全未开放的花蕾 盛开的或略微开放的花 都不宜选作实验材料 选择完全未开放花蕾的原因 可挑选到单核期的花 菌少 易消毒 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 为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难 讨论 2 培养基的组成 培养基的组成会影响脱分化与再分化 花药培养基可能因植物的不同而有所变化如小麦中为N6马铃薯 月季中为MS油菜中为B5培养基 月季花药培养基配方 在1000mlMS培养基配方中添加2 4 D 0 4mg KT 0 2mg IAA 4mg 调节PH至5 8 3 其他影响因素 如亲本的生长条件 材料的低温预处理以及接种密度对诱导成功率都有影响 月季花药培养时的花粉粒最好是 A 四分体时期B 二核或三核花粉粒C 单核期 C 实验操作 一 材料的选取二 材料的消毒三 接种和培养 一 材料选取 2 通过镜检来确定是否处于适宜的发育期 方法 醋酸洋红法 将染色体染成红色 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 单核期从花蕾看 完全未开放的 花药 载玻片上 1 的醋酸洋红1滴 用镊柄将花药捣碎 盖上盖玻片 镜检 花粉粒的细胞核被染成红色 花药 在卡诺氏固定液中处理20min 取出 置于载玻片上 焙花青 铬矾溶液染色 盖上盖玻片 镜检 花粉粒的细胞核被染成蓝黑色 二 材料的消毒 5 无菌水冲洗3 5次花药的外面有花萼 花瓣保护 通常处于无菌状态 1 花蕾用体积分数为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 质量分数为1 的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液 三 接种和培养 1灭菌后花蕾 要在下除去萼片和花瓣 并立即将花药接种到培养基上 3通常每瓶接种花药 温度控制在左右 幼小植株形成后才 2在剥离花药时 要尽量 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 因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成 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 4进一步鉴定和筛选 常常会出现染色体倍性的变化 无菌条件 不损伤花药 去除花丝 7 10个 25 不需要光照 需要光照 主要原因是花粉管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比较 1离体培养的外植体为体细胞 2有丝分裂的过程 染色体数量不变 1花粉是生殖细胞 得到的单倍体植株 弱小且高度不育 2秋水仙素处理 染色体加倍 恢复正常的染色体数 为纯种 1 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 无机盐 生长素 细胞分裂素 叶 24 ABAbaBab 2 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