《月季的花药培养》课件（新人教版选修1）

1、3-2 3-2 月季的花药培养月季的花药培养 一、被子植物的花粉发育一、被子植物的花粉发育 花丝花丝 花药花药 一、被子植物的花粉发育一、被子植物的花粉发育 一、被子植物的花粉发育一、被子植物的花粉发育 小 孢 子小 孢 子 母 细 胞母 细 胞 4个小孢子个小孢子 四分体时期四分体时期 4个小孢子个小孢子 单核居中期单核居中期 4个小孢子个小孢子 单核靠边期单核靠边期 花 粉 粒花 粉 粒 双核期双核期 花粉母细胞花粉母细胞 单核花粉单核花粉营养细胞营养细胞 生殖细胞生殖细胞 精子精子 被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育 雄蕊雄蕊： 花丝花丝 花药：囊状结构，内有很多花粉粒花药：囊状结构，

2、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。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、双核期花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期 注意注意： 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）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，含有一个次有丝分裂，形

3、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。营养核和两个精子。 两个精子和一个营养核的基因型相同。两个精子和一个营养核的基因型相同。 1 1花粉母细胞花粉母细胞4个小孢子个小孢子 减分减分 有分有分 4个花粉管细胞核个花粉管细胞核 4个生殖细胞核个生殖细胞核 有分有分 8个精子个精子 实例一： 关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（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、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、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、

4、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、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再 移到细胞中央移到细胞中央 花粉母细胞经减数分裂形成花粉母细胞经减数分裂形成4 4个单核花粉粒，每个花粉粒个单核花粉粒，每个花粉粒 的细胞核进行一次有丝分裂形成的细胞核进行一次有丝分裂形成1 1个花粉管细胞核和个花粉管细胞核和1 1个生个生 殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2 2个个 精子。精子。 BD 二、产生花粉植株的两种途径二、产生花粉植株的两种途径 二、产生花粉植

5、株的两种途径二、产生花粉植株的两种途径 花药花药 胚状体胚状体 愈伤组织愈伤组织 丛芽丛芽 移栽移栽 丛芽丛芽 生根生根 移栽移栽 花药中花药中 的花粉的花粉 胚状体胚状体 脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 花药中花药中 的花粉的花粉 脱分化脱分化 分化分化 丛芽丛芽 再分化再分化 丛芽丛芽 诱导诱导 生根生根 愈伤组织：在人愈伤组织：在人 工培养基上由外工培养基上由外 植体长出来的一植体长出来的一 团无序生长的薄团无序生长的薄 壁细胞（细胞排壁细胞（细胞排 列疏松、无规列疏松、无规 则）。则）。 体细胞胚（胚状体）：体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在形在组织培养过程中，某些体

6、细胞在形 态上转变为与合子发育成的胚非常相似的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，被称为结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为 。 花粉胚形成的小植株 三、影响花药培养的因素三、影响花药培养的因素 植物类型植物类型： 生理状态：生理状态：花期早期的花药反应能力较好花期早期的花药反应能力较好 花粉发育时期：花粉发育时期：一般而言单核后期花药对培养一般而言单核后期花药对培养 反应较好反应较好 影响花药培养的因素 主要的影响因素：材料的选择与培养基的组成。 (一)材料的选择 （1）接种的花药时期：一般来说，在单核期，细胞核 由中央移向细胞一侧时，花药培养成功率最高。选择

7、完 全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消 毒；花瓣松动，菌多，消毒困难。 （2）此外，亲本植株的生长条件、材料的低温预处理 以及接种密度对诱导成功率都有一定的影响。 ( (二二) )培养基的组成培养基的组成 小麦中为小麦中为N6N6，马铃薯、月季中为，马铃薯、月季中为MSMS，油菜中，油菜中 为为B5B5培养基培养基. . 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。 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 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、确定花粉

8、发育时期最常用方法有有醋酸洋红法醋酸洋红法。但是，。但是， 某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青焙花青-铬矾铬矾 法法，这种方法能将花粉细胞核染成，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色蓝黑色。 注：花粉细胞核内有染色体，染色体主要由DNA和蛋白 质组成，醋酸洋红为碱性染色剂，染色体容易被染色。 通过染色，可以确定细胞核为单核期还是双核期，是单 核居中期还是单核靠边期。一般单核靠边期的花药培养 成功率最高。 一、材料的选取一、材料的选取 一、材料的选取一、材料的选取 这种方法能将这种方法能将 花粉细胞核染成花粉细胞核染成蓝黑色蓝黑色。 二、材料的消毒二、材料

9、的消毒 二、材料的消毒二、材料的消毒 三、接种和培养三、接种和培养 课题成果评价课题成果评价 课题成果评价课题成果评价 课题成果评价课题成果评价 课题成果评价课题成果评价 课题成果评价课题成果评价 接种是否成功接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织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，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以便愈伤组织或胚状体进一步分化 成再生植株。成再生植株。 课题成果评价课题成果评价 课后练习课后练习1 1 F F2 2代紫色甜玉米的基因型组成可能为代紫色甜玉米的基因

10、型组成可能为AasusuAasusu或或AAsusuAAsusu。 如果运用常规育种方法，将如果运用常规育种方法，将F F2 2代中的紫色甜玉米与白色甜代中的紫色甜玉米与白色甜 玉米（玉米（aasusuaasusu）进行）进行测交测交，可以选择出基因型为，可以选择出基因型为AAsusuAAsusu纯纯 种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要种紫色甜玉米。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，至少三年的选种和育种时间。如果利用花药培养的技术， 在在F1F1代产生的花粉中就可能有代产生的花粉中就可能有AsuAsu的组合，再将花粉植株的组

11、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进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合体 （AAsusuAAsusu）。这种方法可以大大缩短育种周期。）。这种方法可以大大缩短育种周期。 激素激素 激素种类和浓度对花药培养的影响激素种类和浓度对花药培养的影响 花药壁分化程度高，重新分裂需要较高花药壁分化程度高，重新分裂需要较高 的激素浓度才能启动。因此，花药培养基的激素浓度才能启动。因此，花药培养基 的的激素水平要相对较低激素水平要相对较低才能抑制二倍体细才能抑制二倍体细 胞的分裂。胞的分裂。 确定适宜的激素浓度，以确定适宜的激素浓度，以促使花粉细胞促使花粉细胞 分裂的同时又抑制花药二倍体细胞分裂分裂的同时又抑制花药二倍体细胞分裂是是 成功获得单倍体的关键。成功获得单倍体的关键。 知识拓展：知识拓展： 诱导培养：诱导培养： 多数植物用多数植物用2,4-D 和和KT，但浓度不同。，但浓度不同。 有些植物用有些植物用BA和和NAA。 2,4-D