3.2月季的花藥培養(yǎng)

1、課題課題2 2 月季的花藥培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)一、課題背景植物花藥離體培養(yǎng)的意義花粉粒（花粉粒（1N）單倍體植株單倍體植株（1N）二倍體純合子二倍體純合子植株（植株（2N）花的結(jié)構(gòu)花的結(jié)構(gòu)二、二、 基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識（一）被子植物的花粉發(fā)育（一）被子植物的花粉發(fā)育花絲花絲花藥花藥雄蕊雄蕊囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒雄蕊雄蕊花粉囊花粉囊 當(dāng)花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時，會當(dāng)花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時，會形成大量的形成大量的花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）。）?；ǚ刍ǚ?花粉粒是由花粉粒是由花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞經(jīng)過經(jīng)過減數(shù)分裂減數(shù)分裂而形而形成，因此，花粉粒是成

2、，因此，花粉粒是單倍體的生殖細(xì)胞單倍體的生殖細(xì)胞。 被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷： 四分體時期、單核期和雙核期四分體時期、單核期和雙核期等階段。等階段。基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一、被子植物的花粉發(fā)育一、被子植物的花粉發(fā)育閱讀課本閱讀課本P37P37P38P38花粉發(fā)育過程花粉發(fā)育過程減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂小小孢孢子子母母細(xì)細(xì)胞胞花粉花粉母細(xì)母細(xì)胞胞小孢子小孢子減減數(shù)數(shù)分分裂裂有絲有絲分裂分裂花粉管細(xì)胞核花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核生殖細(xì)胞核有分有分絲裂絲裂精子精子1 1個個營養(yǎng)細(xì)胞營養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞4 4個個4 4個個4 4個個4 4個個4 4個個8 8個個（小孢子四分

3、體時期（小孢子四分體時期單核居中期單核居中期單核靠邊期單核靠邊期雙核期）雙核期）注意：注意：二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管細(xì)胞二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核。（精子在花粉管中形成）核和生殖細(xì)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，生殖三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花粉在成熟時，含有一個營養(yǎng)核和兩個精子。粉在成熟時，含有一個營養(yǎng)核和兩個精子。兩個精子和一個營養(yǎng)核的基因型相同。兩個精子和一個營養(yǎng)核的基因型相同。小孢子母細(xì)胞小孢子母細(xì)胞（2n）

4、小孢子四分體小孢子四分體時期（時期（n）單核居中期單核居中期（n）雙核期雙核期4個生殖細(xì)胞個生殖細(xì)胞核（核（n）4個花粉管細(xì)胞個花粉管細(xì)胞核（核（n）4個生殖細(xì)胞個生殖細(xì)胞（n）4個營養(yǎng)細(xì)胞個營養(yǎng)細(xì)胞（n）42個精子個精子(n)有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂單核靠邊期單核靠邊期（n）有絲分裂有絲分裂卵細(xì)胞的形成大孢子大孢子母細(xì)胞母細(xì)胞減數(shù)減數(shù)分裂分裂4個大孢子（個大孢子（3個退化消失個退化消失）3次核次核分裂分裂1個卵細(xì)胞個卵細(xì)胞5個其它細(xì)胞個其它細(xì)胞2個極核個極核成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能極核極核2:與一精子結(jié)合與一精子結(jié)合,發(fā)育發(fā)育成胚乳成胚乳卵細(xì)胞卵細(xì)胞1:雌配子雌配子,

5、受精后發(fā)受精后發(fā)育成胚育成胚. 雄蕊雄蕊（花藥）（花藥） （花粉粒）（花粉粒）花花 柱頭柱頭 花柱花柱 雌蕊雌蕊 （精子（精子2 2個）個）卵細(xì)胞（卵細(xì)胞（1 1個）個）1 1個精子個精子 受精卵受精卵 胚胚 胚珠胚珠 極核（極核（2 2個）個）1 1個精子個精子 受精極核受精極核 胚乳胚乳 種子種子 子房子房 珠被珠被 種皮種皮 果實(shí)果實(shí) 子房壁子房壁 果皮果皮 根、莖、葉根、莖、葉精子精子2個（生殖細(xì)胞核）個（生殖細(xì)胞核）花粉管細(xì)胞核（營養(yǎng)細(xì)胞核）花粉管細(xì)胞核（營養(yǎng)細(xì)胞核）練習(xí)：練習(xí)：寫出花粉的發(fā)育過程的發(fā)育過程（學(xué)生板書）寫出花粉的發(fā)育過程的發(fā)育過程（學(xué)生板書）假如一種生物體細(xì)胞有條染色

6、那么它的小孢子母細(xì)假如一種生物體細(xì)胞有條染色那么它的小孢子母細(xì)胞、小孢子、花粉管細(xì)胞核、生殖細(xì)胞核各有多少條染色胞、小孢子、花粉管細(xì)胞核、生殖細(xì)胞核各有多少條染色體？如果小孢子母細(xì)胞的基因型為體？如果小孢子母細(xì)胞的基因型為AB（兩對基因位于（兩對基因位于兩對同源染色體上）那么小孢子、花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)兩對同源染色體上）那么小孢子、花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核的基因型是什么？胞核的基因型是什么？答案：小孢子母細(xì)胞答案：小孢子母細(xì)胞個小孢子個小孢子單核居中期單核居中期單核靠邊期單核靠邊期花粉?；ǚ哿４鸢福骸?，答案：、，AB或或A或或B或。或。無論哪一種，來源于同一個小孢子的花粉管和生殖核的基因無論哪

7、一種，來源于同一個小孢子的花粉管和生殖核的基因一定相同一定相同胚狀體胚狀體花藥中的花粉花藥中的花粉花藥中的花粉花藥中的花粉胚狀體胚狀體愈傷組織愈傷組織叢芽叢芽叢芽叢芽生根生根移栽移栽脫分化脫分化分化分化再分化再分化誘導(dǎo)誘導(dǎo) 愈傷組織愈傷組織叢芽叢芽 說明：說明：兩種途徑之間并沒有絕對的界限，兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑人工種子人工種子包上人工種皮包上人工種皮 離體培養(yǎng)條件下，經(jīng)過愈傷組織再分化器官一般要經(jīng)離體培養(yǎng)條件下，經(jīng)過愈傷組織再分化器官一般要經(jīng)過三

8、個生長階段。過三個生長階段。第一階段是外植體經(jīng)過誘導(dǎo)形成愈傷組織。第一階段是外植體經(jīng)過誘導(dǎo)形成愈傷組織。第二階段是第二階段是“生長中心生長中心”形成。當(dāng)把愈傷組織轉(zhuǎn)移到形成。當(dāng)把愈傷組織轉(zhuǎn)移到有利于有序生長的條件下以后，首先在若干部位成叢有利于有序生長的條件下以后，首先在若干部位成叢出現(xiàn)類似形成層的細(xì)胞群，通常稱之為出現(xiàn)類似形成層的細(xì)胞群，通常稱之為“生長中心生長中心”，也稱為擬分生組織，它們是愈傷組織中形成器官的部也稱為擬分生組織，它們是愈傷組織中形成器官的部位。位。第三階段是器官原基及器官形成。第三階段是器官原基及器官形成。 在有些情況下，外植體不經(jīng)過典型的愈傷組織即可形在有些情況下，外植

9、體不經(jīng)過典型的愈傷組織即可形成器官原基。這一途徑有兩種情況：成器官原基。這一途徑有兩種情況：一是外植體中已存在器官原基，進(jìn)一步培養(yǎng)即形成相一是外植體中已存在器官原基，進(jìn)一步培養(yǎng)即形成相應(yīng)的組織器官進(jìn)而再生植株，如莖尖、根尖分生組織應(yīng)的組織器官進(jìn)而再生植株，如莖尖、根尖分生組織培養(yǎng)；培養(yǎng)；另一種情況是外植體某些部位的細(xì)胞，在重新分裂后另一種情況是外植體某些部位的細(xì)胞，在重新分裂后直接形成分生細(xì)胞團(tuán)，然后由分生細(xì)胞團(tuán)形成器官原直接形成分生細(xì)胞團(tuán)，然后由分生細(xì)胞團(tuán)形成器官原基。基。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素（三）影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇：、材料的選擇：不同種類植物的誘導(dǎo)成功率不同。不同種類植物

10、的誘導(dǎo)成功率不同。同一種植物，親本植株的生理狀況對誘導(dǎo)成同一種植物，親本植株的生理狀況對誘導(dǎo)成功率有直接影響。功率有直接影響。合適的花粉發(fā)育時期：合適的花粉發(fā)育時期：花期早期時的花藥比花期早期時的花藥比后期更容易產(chǎn)生花粉植株。一般月季的花藥培后期更容易產(chǎn)生花粉植株。一般月季的花藥培養(yǎng)選擇五月初到五月中旬，即養(yǎng)選擇五月初到五月中旬，即月季的初花期月季的初花期。選擇最合適的花粉發(fā)育時期選擇最合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導(dǎo)是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素成功率的重要因素 原因：不是任何時期的花粉都可以經(jīng)過培養(yǎng)原因：不是任何時期的花粉都可以經(jīng)過培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體，在花粉發(fā)育的過程產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體，在

11、花粉發(fā)育的過程中只有一個時期對離體刺激敏感。中只有一個時期對離體刺激敏感。一般來說一般來說細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期，花藥培，花藥培養(yǎng)成功率最高。養(yǎng)成功率最高。不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；容易破碎；不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動，不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動，給材料消毒帶來困難；給材料消毒帶來困難；挑選單核期花藥方法：應(yīng)當(dāng)選擇挑選單核期花藥方法：應(yīng)當(dāng)選擇完全未開放完全未開放的花蕾的花蕾，菌少，易消毒。，菌少，易消毒。2 2、培養(yǎng)基的組成、培養(yǎng)基的組成 花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基各成分中

12、植物生長調(diào)節(jié)花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基各成分中植物生長調(diào)節(jié)劑的水平和配比起決定作用。劑的水平和配比起決定作用。誘導(dǎo)愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生的培養(yǎng)基：廣泛使用誘導(dǎo)愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生的培養(yǎng)基：廣泛使用2 2，4-D4-D、IAAIAA和和KTKT；誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去2 2，4-D4-D而以而以IBAIBA或或BABA等代之。等代之。3、其他因素：、其他因素： 材料的低溫預(yù)處理（延緩小孢子衰老）、材料的低溫預(yù)處理（延緩小孢子衰老）、接種密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對誘導(dǎo)的接種密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對誘導(dǎo)的成功率都有一定的影響。成功率都有一定的影響。三、實(shí)驗(yàn)操作三、實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選

13、?。ㄒ唬┎牧系倪x取（二）材料的消毒（二）材料的消毒（三）接種和培養(yǎng)（三）接種和培養(yǎng)1. 1. 選擇花藥一般通過選擇花藥一般通過鏡檢鏡檢來確定其中的花粉是來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。否處于適宜的發(fā)育期。2. 2. 最常用的方法：最常用的方法：某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用焙焙花青花青鉻礬法鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。成藍(lán)黑色。三、三、 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作（一）（一） 材料的選取材料的選取醋酸洋紅法、焙花青醋酸洋紅法、焙花青鉻礬法。鉻礬法。鑒定花粉：鑒定花粉： 最常用的方法是醋酸洋紅法：最常用的方法是醋酸洋紅

14、法：花藥（載玻片上）花藥（載玻片上）1%1%的醋酸洋紅的醋酸洋紅1 1滴滴用鑷柄將花用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片藥搗碎，蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成紅色）紅色）某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需要采用某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需要采用焙花焙花青青鉻釩法：鉻釩法：花藥（在卡諾氏固定液中處理花藥（在卡諾氏固定液中處理20min20min）取出，置于取出，置于載玻片上載玻片上焙花青鉻釩溶液染色焙花青鉻釩溶液染色蓋上蓋玻片蓋上蓋玻片鏡鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成藍(lán)黑色）檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成藍(lán)黑色）注：注：花粉細(xì)胞核內(nèi)有染色體，染色體主要由花粉細(xì)胞核內(nèi)有染色體，染色

15、體主要由DNADNA和蛋白質(zhì)組成，和蛋白質(zhì)組成，醋酸洋紅為堿性染色劑，染色體容易被染色。通過染色，可以醋酸洋紅為堿性染色劑，染色體容易被染色。通過染色，可以確定細(xì)胞核為單核期還是雙核期，是單核居中期還是單核靠邊確定細(xì)胞核為單核期還是雙核期，是單核居中期還是單核靠邊期。一般單核靠邊期的花藥培養(yǎng)成功率最高。期。一般單核靠邊期的花藥培養(yǎng)成功率最高。1 1、花蕾用、花蕾用體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為70%70%的酒精的酒精浸泡浸泡3030秒秒2 2、無菌水清洗、無菌水清洗3 3、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4 4、放入、放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%的氯化汞的氯化汞溶液

16、中溶液中2 24 4分鐘分鐘（也可（也可質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液粉溶液）5 5、無菌水沖洗、無菌水沖洗3 35 5次次 用于培養(yǎng)花藥，實(shí)際上多數(shù)未熟，由于它用于培養(yǎng)花藥，實(shí)際上多數(shù)未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無菌的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。狀態(tài)，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。（二）材料的消毒（二）材料的消毒 滅菌后花蕾，要在無菌條件下滅菌后花蕾，要在無菌條件下除去萼片除去萼片和花瓣和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。 在剝離花藥

17、時，要盡量在剝離花藥時，要盡量不損傷花藥不損傷花藥（否則（否則接種后，容易從受傷部位接種后，容易從受傷部位產(chǎn)生二倍體的愈傷組產(chǎn)生二倍體的愈傷組織織），同時還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相），同時還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。（三）接種和培養(yǎng)（三）接種和培養(yǎng) 經(jīng)過經(jīng)過20-3020-30天培養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，天培養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。生植株。 每瓶接種花

18、藥每瓶接種花藥7-107-10個個，溫度控制，溫度控制在在2525左左右，右，不需要光照不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后內(nèi)就會產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。上，否則這些植株將很難分開。 對培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩對培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選選。因?yàn)樵诨ㄋ幣囵B(yǎng)中，特別是通過愈傷組。因?yàn)樵诨ㄋ幣囵B(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉

19、植株，常常會出現(xiàn)染色體倍性織形成的花粉植株，常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化。的變化。四、四、 結(jié)果分析與評價結(jié)果分析與評價1 1、選材是否恰當(dāng)、選材是否恰當(dāng) 選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。應(yīng)學(xué)會通選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。應(yīng)學(xué)會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。 2 2、無菌技術(shù)是否過、無菌技術(shù)是否過關(guān)關(guān) 如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。3 3、接種是否成功、接種是否成功 如果接種的花藥長出愈傷組織或釋放出胚狀體，如果接種的花藥長出

20、愈傷組織或釋放出胚狀體，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點(diǎn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點(diǎn)項(xiàng)目項(xiàng)目相同點(diǎn)相同點(diǎn)不同點(diǎn)不同點(diǎn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù) 離體的植物組織離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化傷組織，再分化成叢芽，誘導(dǎo)出成叢芽，誘導(dǎo)出根，然后進(jìn)行移根，然后進(jìn)行移栽。栽。外植體為體細(xì)胞，外植體為體細(xì)胞，染色體數(shù)無需加染色體數(shù)無需加倍。倍?；ㄋ幣囵B(yǎng)技術(shù)花藥培養(yǎng)技術(shù)取材為花藥，培養(yǎng)取材為

21、花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不植株弱小，高度不育，必須用秋水仙育，必須用秋水仙素處理，使染色體素處理，使染色體加倍，恢復(fù)正常植加倍，恢復(fù)正常植株的染色體數(shù)，而株的染色體數(shù)，而且為純種。且為純種。植物組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng)的比較植物組織培養(yǎng)與花藥離體培養(yǎng)的比較比較項(xiàng)目比較項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)理論依據(jù)理論依據(jù)基本過程基本過程影響因素影響因素選擇材料選擇材料培養(yǎng)結(jié)果培養(yǎng)結(jié)果 細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性脫分化、再分化脫分化、再分化材料、營養(yǎng)、激素、材料、營養(yǎng)、激素、PHPH、溫度、光照、溫度、光照體細(xì)胞體細(xì)胞花藥（花粉）花藥（花粉）正常植株正常

22、植株單倍體植株單倍體植株花藥離體培養(yǎng)與花粉離體培養(yǎng)的異同花藥離體培養(yǎng)與花粉離體培養(yǎng)的異同一、從概念來看，花藥離體培養(yǎng)是把花粉發(fā)育到一定階段的花藥一、從概念來看，花藥離體培養(yǎng)是把花粉發(fā)育到一定階段的花藥接種到培養(yǎng)基上，來改變花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育程序，使其分裂形接種到培養(yǎng)基上，來改變花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育程序，使其分裂形成細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而分化成胚狀體，形成愈傷組織，由愈傷組織再分成細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而分化成胚狀體，形成愈傷組織，由愈傷組織再分化成植株?；ǚ垭x體培養(yǎng)是指把花粉從花藥中分離出來，以單個化成植株?；ǚ垭x體培養(yǎng)是指把花粉從花藥中分離出來，以單個花粉粒作為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)的技術(shù)，由于花粉已是單倍體細(xì)花粉粒作

23、為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)的技術(shù)，由于花粉已是單倍體細(xì)胞，誘發(fā)它經(jīng)愈傷組織或胚狀體發(fā)育而成的植株都是單倍體，且胞，誘發(fā)它經(jīng)愈傷組織或胚狀體發(fā)育而成的植株都是單倍體，且不受花藥的藥隔、藥壁、花絲等體細(xì)胞的干擾。不受花藥的藥隔、藥壁、花絲等體細(xì)胞的干擾。二、從培養(yǎng)層次來看，花藥離體培養(yǎng)屬器官培養(yǎng)，花粉離體培養(yǎng)二、從培養(yǎng)層次來看，花藥離體培養(yǎng)屬器官培養(yǎng)，花粉離體培養(yǎng)屬細(xì)胞培養(yǎng)，但花藥離體培養(yǎng)和花粉離體培養(yǎng)的目的一樣，都是屬細(xì)胞培養(yǎng)，但花藥離體培養(yǎng)和花粉離體培養(yǎng)的目的一樣，都是要誘導(dǎo)花粉細(xì)胞發(fā)育成單倍體細(xì)胞，最后發(fā)育成單倍體植株。要誘導(dǎo)花粉細(xì)胞發(fā)育成單倍體細(xì)胞，最后發(fā)育成單倍體植株。三、從培養(yǎng)過程來看，花藥

24、離體培養(yǎng)相對較容易，技術(shù)比較成熟，三、從培養(yǎng)過程來看，花藥離體培養(yǎng)相對較容易，技術(shù)比較成熟，但最后需要對培養(yǎng)成的植株進(jìn)行染色體倍數(shù)檢測；花粉離體培養(yǎng)但最后需要對培養(yǎng)成的植株進(jìn)行染色體倍數(shù)檢測；花粉離體培養(yǎng)盡管不受花藥壁、藥隔等二倍體細(xì)胞的干擾，但這種特殊單倍體盡管不受花藥壁、藥隔等二倍體細(xì)胞的干擾，但這種特殊單倍體細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)難度較大，目前只在少數(shù)植物上獲得成功。細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)難度較大，目前只在少數(shù)植物上獲得成功。 實(shí)例一 關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是（ ） A A、花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的、花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的 B B、被

25、子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果、被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果 C C、被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期、被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期、單核期、雙核期等階段單核期、雙核期等階段 D D、花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細(xì)胞一側(cè)，、花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細(xì)胞一側(cè)，再移到細(xì)胞中央再移到細(xì)胞中央注：花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成注：花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4 4個單核花粉粒，每個花粉粒的個單核花粉粒，每個花粉粒的細(xì)胞核進(jìn)行一次有絲分裂形成細(xì)胞核進(jìn)行一次有絲分裂形成1 1個花粉管細(xì)胞核和個花粉管細(xì)胞核和1 1個生殖細(xì)胞個生殖細(xì)胞核，每個生殖細(xì)胞核再進(jìn)行一次有絲分裂生成核，每個生殖

26、細(xì)胞核再進(jìn)行一次有絲分裂生成2 2個精子。個精子。BD課后習(xí)題：課后習(xí)題： 1 1、F2F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為代紫色甜玉米的基因型組成可能為AasusuAasusu或或AasusuAasusu。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，將。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，將F2F2代中的紫色代中的紫色甜玉米與白色甜玉米（甜玉米與白色甜玉米（aasusuaasusu）進(jìn)行測交，可以選）進(jìn)行測交，可以選擇出基因型為擇出基因型為AAsusuAAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時較長，需要至少三年的選種和育種比較繁瑣，耗時較長，需要至少三年的選種和育種時間。如果利用花藥離體培養(yǎng)的

27、技術(shù)，在時間。如果利用花藥離體培養(yǎng)的技術(shù)，在F1F1代產(chǎn)生代產(chǎn)生的花粉中就可能有的花粉中就可能有AsuAsu的配子組合，再將花粉植株進(jìn)的配子組合，再將花粉植株進(jìn)行秋水仙素處理，使染色體加倍，就可以直接得到行秋水仙素處理，使染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（紫色甜玉米的純合體（AAsusuAAsusu）。這種方法可以大）。這種方法可以大大縮短育種周期。大縮短育種周期。 2 2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同、植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。兩者不同之處在于：花藥操作等基本相同。兩者不

28、同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時期適宜的花蕾，花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚的花蕾，花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時更換培養(yǎng)基，對培養(yǎng)基配方的狀體也要及時更換培養(yǎng)基，對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。為增加。比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種比較雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種項(xiàng)目項(xiàng)目雜交育種雜交育種誘變育種誘變育種多倍體育種多倍體育種 單倍體育種單倍體育種處理處理雜交雜交用射線、化用射線、化學(xué)藥品處理學(xué)藥品處理用秋水仙素用秋水仙素處理種子或處理

29、種子或幼苗幼苗花藥離體培花藥離體培養(yǎng)養(yǎng)原理原理基因重組，基因重組，把兩親本優(yōu)把兩親本優(yōu)良性狀組合良性狀組合在同一后代在同一后代中中用人工方法用人工方法誘發(fā)基因突誘發(fā)基因突變，產(chǎn)生新變，產(chǎn)生新性狀和新品性狀和新品種種抑制細(xì)胞分抑制細(xì)胞分裂中紡錘體裂中紡錘體的形成，使的形成，使染色體數(shù)加染色體數(shù)加倍后不形成倍后不形成兩個細(xì)胞兩個細(xì)胞誘導(dǎo)配子直誘導(dǎo)配子直接發(fā)育成植接發(fā)育成植株，再用秋株，再用秋水仙素加倍水仙素加倍成純合體成純合體優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)方法簡便，方法簡便，但耗時長，但耗時長，需經(jīng)多年需經(jīng)多年才能獲得才能獲得純合體純合體加速育種加速育種進(jìn)程，大進(jìn)程，大幅度改變幅度改變某些性狀，某些性狀，但有利個但

30、有利個體不多體不多器官較大，器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)含量高，含量高，但發(fā)育延但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)遲，結(jié)實(shí)率低率低縮短育種縮短育種年限，但年限，但方法復(fù)雜，方法復(fù)雜，成活率低成活率低舉例舉例水稻雜交水稻雜交高產(chǎn)量青高產(chǎn)量青霉素菌株霉素菌株三倍體無三倍體無子西瓜、子西瓜、八倍體小八倍體小黑麥黑麥月季花藥月季花藥培養(yǎng)培養(yǎng)人工種子人工種子 人工種子是指通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得具有人工種子是指通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得具有胚胚芽、胚根、胚軸等結(jié)構(gòu)的植物胚狀體芽、胚根、胚軸等結(jié)構(gòu)的植物胚狀體，并且用適當(dāng)方法將胚并且用適當(dāng)方法將胚狀體包裹起來，用以代替天然種子進(jìn)行繁殖的一種結(jié)構(gòu)。狀體包裹起來，用以代替天然種子進(jìn)行繁殖的一種結(jié)構(gòu)。 目前研制的人工種子，是由目前研制的人工種子，是由胚狀體、胚狀體、作為保護(hù)性作為保護(hù)性外殼的外殼的人工種皮人工種皮和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的和提供發(fā)育所需營養(yǎng)的人工胚乳人工胚乳三部分組成三部分組成的。的。能在一定的條件下萌發(fā)生長，形成完整植株。能在一定的條件下萌發(fā)生長，形成完整植株。人工種子的優(yōu)點(diǎn)人工種子的優(yōu)點(diǎn): :首先，它首先，它