32月季的花藥培養(yǎng)(經(jīng)典)

1、1課題2 月季的花藥培養(yǎng)一、課題目標(biāo)：說出被子植物花粉發(fā)育的過程及花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，說出影響花藥培養(yǎng)的因素，學(xué)習(xí)花藥培養(yǎng)的根本技術(shù)，嘗試用月季或其他植物的花藥進(jìn)行培養(yǎng)。二、課題重點(diǎn)和難點(diǎn)：選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基。三、技能目標(biāo)：知道被子植物花粉發(fā)育的過程；說出產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑；記住影響花藥培養(yǎng)的因素，嘗試花藥培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作過程，并進(jìn)行無菌操作；知道花藥培養(yǎng)在育種上的意義。2 植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？花粉粒（1N）單倍體植株（1N）二倍體純合子植株（2N） 縮短了育種周期，為新品種的培育開辟了新途徑。3花的結(jié)構(gòu)4花絲:將花藥托展在空間，以利傳粉，同時(shí)把營養(yǎng)輸送到花

2、藥局部供其發(fā)育時(shí)用花藥：囊狀結(jié)構(gòu)，多數(shù)被子植物的花藥由4個(gè)花粉囊組成，分左右兩半，中間由藥隔相連，花粉囊外由囊壁包圍，內(nèi)生許多花粉粒。（一）被子植物的花粉發(fā)育雄蕊基礎(chǔ)知識(shí)5一、花藥的發(fā)育epidermis thinwalled containers vascular bundle clinandrium connective 囊壁花藥橫切示意圖6（一）被子植物的花粉發(fā)育7藥室內(nèi)壁纖維層纖維層唇細(xì)胞花藥原始體(初生壁細(xì)胞)花粉囊壁8造孢細(xì)胞 屢次有絲分裂 花粉母細(xì)胞 單核花粉 減數(shù)分裂 花粉母細(xì)胞epidermis thinwalled containers vascular bundle cl

3、inandrium connective 9花藥及花粉粒的發(fā)育未經(jīng)分化的花藥表皮孢原細(xì)胞平周分裂初生壁細(xì)胞平周分裂藥室內(nèi)壁中層絨氈層花粉囊壁造孢細(xì)胞有絲分裂 花粉母細(xì)胞即（小孢子母細(xì)胞）減數(shù)分裂4個(gè)小孢子（小孢子四分體時(shí)期）每個(gè)小孢子（單核居中期）每個(gè)小孢子（單核靠邊期）核分裂雙核期生殖核 生殖細(xì)胞營養(yǎng)核（花粉管細(xì)胞核）有絲分裂2個(gè)精子營養(yǎng)細(xì)胞1個(gè)花粉粒10花藥及花粉粒的發(fā)育造孢細(xì)胞經(jīng)不斷分裂形成大量小孢子母細(xì)胞，每個(gè)小孢子母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)4個(gè)小孢子（染色體減半）。此時(shí)進(jìn)入小孢子四分體時(shí)期，4個(gè)小孢子集合在一起，此后4個(gè)小孢子各自別離，成為4個(gè)單核花粉粒。核位于細(xì)胞中央，即進(jìn)入單核居中期。隨

4、著細(xì)胞的擴(kuò)大，細(xì)胞核由中央位置移向細(xì)胞一側(cè)（單核靠邊期），并經(jīng)細(xì)胞分裂形成一個(gè)生殖核與一個(gè)營養(yǎng)核（雙核期），進(jìn)而形成2個(gè)細(xì)胞，一個(gè)生殖細(xì)胞，一個(gè)營養(yǎng)細(xì)胞11營養(yǎng)細(xì)胞以后與花粉管的生成和生長有關(guān)。對(duì)于局部植物生殖細(xì)胞接著有絲分裂形成2個(gè)精子，而另一些植物需等到花粉粒萌發(fā)長出花粉管時(shí)才開始分裂成2個(gè)精子，但總之，在授粉時(shí)，每個(gè)花粉粒均能提供2個(gè)精子，且二者同營養(yǎng)細(xì)胞的基因型都一樣。注：此處的四分體時(shí)期不同于減數(shù)分裂中的四分體。花粉是由花粉母細(xì)胞（即小孢子母細(xì)胞）經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細(xì)胞。12卵細(xì)胞的形成大孢子母細(xì)胞減數(shù)分裂4個(gè)大孢子（3個(gè)退化消失）3次核分裂卵細(xì)胞2個(gè)助細(xì)

5、胞3個(gè)反足細(xì)胞2個(gè)極核13成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細(xì)胞3:數(shù)目不定,通常3個(gè), 向胚囊轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)極核2:與一精子結(jié)合,發(fā)育成胚乳助細(xì)胞2:為卵細(xì)胞提供營養(yǎng),受精前消失.卵細(xì)胞1:雌配子,受精后發(fā)育成胚.14 雄蕊（花藥） （花粉粒）花 柱頭 花柱 雌蕊 （精子2個(gè)）卵細(xì)胞（1個(gè)）1個(gè)精子 受精卵 胚 胚珠 極核（2個(gè)）1個(gè)精子 受精極核 胚乳 種子 子房 珠被 種皮 果實(shí) 子房壁 果皮 （萌發(fā)） 根、莖、葉15（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中的激素的種類及其濃度的配比16體細(xì)胞胚（胚狀體）： 在組織培養(yǎng)過程中，某些體細(xì)胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結(jié)構(gòu)，發(fā)育過

6、程亦與合子胚類似，被稱為體細(xì)胞胚（胚狀體）。除了植物的體細(xì)胞外，由單倍體性細(xì)胞產(chǎn)生的花粉胚，也可發(fā)育成為單倍體植株。胚狀體發(fā)生過程1、直接胚胎發(fā)生（從培養(yǎng)物中的器官組織，細(xì)胞或原生質(zhì)體直接分化成胚，中間不經(jīng)過愈傷組織）2、間接胚胎發(fā)生（外植體先愈傷化，然后由愈傷組織細(xì)胞分化成熟） 17（三）影響花藥培養(yǎng)的因素在諸多影響因素中，材料的選擇與培養(yǎng)基的組成是主要的影響因素1、材料的選擇 不同植物誘導(dǎo)成功率不同 同一植物的不同生理狀況（花期早期初花期） 適宜的花粉發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間） 為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。 此外，植株生長條件、材料低溫預(yù)處理、接種密度等18為什

7、么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來困難？答：花瓣松動(dòng)后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。19（三）影響花藥培養(yǎng)的因素2、培養(yǎng)基的組成20實(shí)驗(yàn)操作材料選取材料和消毒接種和培養(yǎng)21（一）材料選取 一般通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。（鏡檢看幾套染色體或幾個(gè)被著色的核，可區(qū)分單核期還是雙核期） 最常用的方法：醋酸洋紅法。 某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色， 采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。醋酸洋紅法中醋酸是染料的溶劑，在染色時(shí)增加細(xì)胞的通透性，而不引起細(xì)胞膨脹，利于染液的離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)使染色體著色。堿性染料不是通常所說的酸堿性，而指染料中著色基團(tuán)是陰離子/陽離

8、子，若為陽離子則為堿性染料月季的初花期。 22卡諾氏液適用于一般植物組織和細(xì)胞的固定。有極快的滲透力，可迅速穿透細(xì)胞，將其固定并維持染色體結(jié)構(gòu)的完整性，并能增強(qiáng)染色體的嗜堿性，到達(dá)優(yōu)良的染色效果。23二、材料的消毒：花蕾（70酒精）大約30s（無菌水）清洗（無菌吸水紙）吸干水分（0.1氯化汞溶液）24min（無菌水）沖洗 月季花蕾的消毒與菊花外植體的消毒相比較，二者有何不同？ 在酒精消毒前，花藥不需要預(yù)先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗 24（三）接種和培養(yǎng) 滅菌后花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥（否則接種后，容易從受傷部位產(chǎn)生二倍

9、體的愈傷組織），同時(shí)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。 通常每瓶接種花藥7-10個(gè)，溫度控制在25左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 一般經(jīng)過20-30天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。25 如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)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)基上，否則這些植株將很難分開。 在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化。（主要原因是營養(yǎng)核和生殖核融合造成的。）所以還需要對(duì)培養(yǎng)出來的

10、植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選26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)目相同點(diǎn)不同點(diǎn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化成叢芽，誘導(dǎo)出根，然后進(jìn)行移栽。外植體為體細(xì)胞，染色體數(shù)無需加倍?；ㄋ幣囵B(yǎng)技術(shù)取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不育，必須用秋水仙素處理，使染色體加倍，恢復(fù)正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。272、基因型為AaBb的水稻（條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下培養(yǎng)成試管苗。（）愈傷組織是花粉細(xì)胞分裂形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織必須從培養(yǎng)基中獲得（）（ ）和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。（）要促進(jìn)花粉細(xì)胞的分裂分化，培養(yǎng)基中應(yīng)有（）（ ）兩種激素。愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，由芽發(fā)育成葉莖。這一過程必須給予光照，其原因是（）利用光能制造有機(jī)物促進(jìn)試管苗生長發(fā)育。（）試管苗的細(xì)胞核中有（）條脫氧核苷酸鏈。試管苗的基因型有： 水無機(jī)鹽生長素細(xì)胞分裂素葉24AB Ab aB ab283（9分）草莓生產(chǎn)上傳統(tǒng)的繁殖方式易將所感染的病毒傳播給后代，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。品質(zhì)變差。運(yùn)用微型繁殖技術(shù)可以培育出無病毒幼苗。草 莓微型繁殖的根本過程如下：外植體 愈傷組織 芽、根 植株請(qǐng)答復(fù)：（1）微型繁殖培育無病毒草莓苗時(shí)，一般選取_ 作為外植體，其依據(jù)是_ _ 。（2）在過程中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、