课题2　月季的花药培养 (6)

课题2月季的花药培养,专题3植物的组织培养,花的结构,课题背景,植物的花药培养在育种上有什么意义？,二倍体纯合植株（2N）,单倍体育种自交后代不会产生性状分离；缩短了育种周期，为新品种的培育开辟了新途径。,一、基础知识,被子植物的花粉发育,花丝,花药,雄蕊,囊状结构，内有很多花粉粒,雄蕊,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,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）。,花粉,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。,花粉发育过程,被子植物花粉的发育要经历：小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。,说明：二核花粉粒：有些成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管萌发时形成，最终也有三个细胞核）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。）,4个生殖细胞核（n）,4个花粉管细胞核（n）,42个精子(n),有丝分裂,减数分裂,有丝分裂,被子植物花粉的发育过程图解,双核期,小孢子母细胞（2n）,小孢子四分体时期（n）,单核居中期（n）,单核靠边期（n）,4个生殖细胞（n）,4个营养细胞（n）,产生花粉植株的两种途径,说明：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。,1、材料的选择：(主要影响因素）不同种类植物的诱导成功率不同。同一种植物,亲本植株的生理状况对诱导成功率有直接影响。合适的花期：初花期时的花药最佳。选择最合适的花粉发育时期不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易破碎；不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材料消毒带来困难；挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾，菌少，易消毒。,（三）影响花药培养的因素,2、培养基的组成(主要影响因素）花药培养所采用的培养基各成分中激素的种类和浓度配比起决定作用。诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用2，4-D、IAA和KT；诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA或6-BA等代之。3、其他因素：亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。,（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时期。,2.最常用的方法：醋酸洋红法、焙花青铬矾法,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、实验操作,（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2-4min,无菌水清洗3-5次,70的酒精浸泡30s,（三）接种和培养,消毒后的花蕾，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。,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。,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。,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。,对培养出来的植株作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，染色体组的数目常常会发生变化。,三、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-单核期。,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。,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。,为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？,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。,讨论1：为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？,讨论2：植物组织培养技术与花药培养技术的比较,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