月季的花药培养课件.ppt

1、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。,1964年，印度科学家在培养茂业曼陀罗的花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。 说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。,自20世纪60年代以来，世界上已有250多种高等植物的花药培养获得成功。,我国已经培育成功近50种植物的花粉再生植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。,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

2、）,课题背景,花丝,花药：囊状结构，内有很多花粉,（一）被子植物的花粉发育,1 雄蕊,一、基础知识,2 花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞.,花粉发育过程,花粉母细胞 （小孢子母细胞）,4个小孢子,减数分裂,小孢子四分体,1个小 孢子,（单细胞花粉粒）,花粉粒 （双核）,有丝分裂,单核,双核,小孢子母细胞花粉母细胞,小孢子,减数分裂,有丝分裂,花粉管细胞核,生殖细胞核,有分丝裂,精子,营养细胞,生殖细胞,（小孢子四分体时期,单核居中期,单核靠边期,双核期）,小孢子母细胞,小孢子,花粉囊,花药,花粉粒（双核期）,成熟花粉,活动1：阅读“被子植物的花粉发育”，回答下列问题：

3、,1花粉是_倍体的_细胞. 被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。 2花粉的发育要经历不同的时期：,减数,单 生殖,（ ）分裂,（ ）分裂,小孢子母细胞（2n）,（ ）时期（n）,单核（ ）期（n）,双核期,（ ）细胞核（n）,（ ）细胞核（n）,（ ）细胞（n）,（ ）细胞（n）,（ ）个精子(n),单核（ ）期（n）,（ ）分裂,减数,小孢子四分体,靠边,有丝,居中,生殖,营养,花粉管,2,生殖,有丝,花药 花粉母细胞,（二）产生花粉植株的两种途径,移栽,原因：培养基中的激素种类及浓度配比,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

4、子胚类似；,神奇的人工种子,: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,不同植物的诱导成功率很不相同，就同一种植物来说亲本的生理状况对诱导成功率也有直接影响。,选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。,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。,选材是否成功是花药培养成功的关键。,三、影响花药培养的因素,1、材料的选择：,一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花

5、药培养的成功率最高。即：最适合花药培养的时期为单核靠边期。,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，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难，且难以挑选到单核期的花药。,花药培养时期的选择,其它时期选择的缺点,为了挑选到单核期的花药，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,完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消毒,挑选单核期花药的方法,花药培养时间,一般月季的花药培养时间选在5月初到5月的中旬，即月季的初花期。初花期的花蕾营养状态及生理状态会比较好，可提高花粉的诱导成功率。,花药培养所采用的培养

6、基各成分中植物生长调节剂的水平和配比起决定作用。 诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用 2，4-D、IAA； 诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA代之。 亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、接种密度等对诱导成功率都有一定的影响。,2、培养基的组成：,3、其他因素：,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：,（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

7、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）,四、实验操作,（二）材料的消毒,5、无菌水冲洗35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24分钟 （质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）,在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药,要彻底去

8、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。,立即将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花药7-10个。,1、剥取花药,勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织。,2、接种,注意：,（三）接种和培养,培养条件：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。,3、培养,培养：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。 长出愈伤组织则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。,注意：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

9、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（主要原因是营养细胞核和生殖细胞核融合造成的）。,4、鉴定和筛选,四、 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。,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。,基础知识,实验操作,被子植物的花粉发育,花粉,其他因素,影响因素,花粉发育经历的

10、时期,月季的花药培养,材料与培养基,材料的选取,产生途径,结果分析与评价,消毒,接种和培养,课堂小结,植物组织培养技术与花药培养技术的比较,自主测评,7基因型为AaBb的水稻（24条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。 （1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得 、 和小分子有机物等营养物质。 （2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两种激素。 （3）愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是 _ 。 （4）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。 （5）培育成的试管苗可能出现的基因型有 。,水 无机盐,细胞分裂素,试管苗的生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造的有机物,24,AB、Ab、aB、ab,生长素,叶绿素的形成需要光,下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两 种途径，请据图回答有关问题：,课堂练习:,(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是 。 (2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中 。 (3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排