月季花藥培養(yǎng)

課題背景利用植物組織培養(yǎng)技術可以實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖，保持遺傳性狀的一致。但這種方法同時也存在著一定的缺陷——繁殖出來的新植株往往無法獲得一些新的性狀。1964年，印度科學家在培養(yǎng)毛葉曼陀羅的花藥時，首次獲得了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的單倍體植株，這個實驗說明生殖細胞和體細胞一樣，在離體條件下也具有發(fā)育成完整植株的潛能。單倍體育種不僅縮短了育種周期，也為新品種的培育開辟了新途徑。知識回顧單倍體育種的過程？花藥離體培養(yǎng)（N）單倍體植株（N）秋水仙素處理，使染色體加倍植株（2N）特點：1明顯縮短育種年限2后代植株都為純合子。正常植株（2N）單倍體育種和花藥離體培養(yǎng)有何關系？月季的花藥培養(yǎng)

花中皇后月季又稱“月月紅”，自然花期5至11月，開花連續(xù)不斷，通常扦插就可以成活。

一、課題目標：說出被子植物花粉發(fā)育的過程花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑說出影響花藥培養(yǎng)的因素學習花藥培養(yǎng)的基本技術，嘗試用月季或其他植物的花藥進行培養(yǎng)。二、課題重點和難點：選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基?；ǖ慕Y構花托花萼花瓣雄蕊花藥花絲雌蕊柱頭花柱子房花絲花藥：囊狀結構，內(nèi)有很多花粉（一）被子植物的花粉發(fā)育1雄蕊一、基礎知識2花粉的概念:由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細胞.3、被子植物花粉的發(fā)育①花粉粒的形成花粉母細胞（小孢子母細胞）減數(shù)分裂（四分體時期）進入單核期有絲分裂（單核居中期）4個小孢子1個小孢子（單核靠邊期）1個小孢子花粉管細胞核生殖細胞核雙核期花粉粒營養(yǎng)細胞生殖細胞有絲分裂精子精子2個精子同營養(yǎng)細胞的基因型都一樣。3、被子植物花粉的發(fā)育②花粉是

經(jīng)過

分裂而形成的，因此，花粉是

倍體的

細胞③經(jīng)歷時期：

時期、

期、

期小孢子母細胞減數(shù)單生殖四分體單核雙核1、兩個精子和花粉管細胞核的基因型是否相同？2、每個精子中的染色體數(shù)和花粉母細胞中染色體數(shù)什么關系？思考：注：此處的四分體時期不同于減數(shù)分裂中的四分體。減數(shù)分裂中四分體：聯(lián)會后一對同源染色體中含有四個姐妹染色單體。小孢子細胞四分體期：花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個連在一起的單倍體細胞4個小孢子減數(shù)分裂有絲分裂4個花粉管細胞核4個生殖細胞核有絲分裂8個精子1花粉母細胞2NNNN假如一種生物體細胞有２０條染色體那么它的小孢子母細胞、小孢子、花粉管細胞核、生殖細胞核各有多少條染色體？如果小孢子母細胞的基因型為AａBｂ（兩對基因位于兩對同源染色體上）那么小孢子、花粉管細胞核和生殖細胞核的基因型是什么？答案：２０、１０、１０、１０，AB或Aｂ或ａB或ａｂ。無論哪一種，來源于同一個小孢子的花粉管細胞核和生殖細胞核的基因一定相同1、關于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是（）A、花粉粒是在花藥中的花粉囊里形成的B、被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結果C、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D、花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細胞一側，再移到細胞中央BD注：花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個單核花粉粒，每個花粉粒的細胞核進行一次有絲分裂形成1個花粉管細胞核和1個生殖細胞核，每個生殖細胞核再進行一次有絲分裂生成2個精子。一、基礎知識（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑1.產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑2.產(chǎn)生花粉植株具有兩條途徑的原因：花粉花粉從芽從芽移栽脫分化誘導胚狀體愈傷組織分化再分化生根主要取決于培養(yǎng)基中

的種類及其

的配比。激素濃度知識拓展①體細胞胚：植物組織培養(yǎng)過程中，某些體細胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚（具有胚根、胚芽、胚軸等結構）非常相似的結構，稱做體細胞胚或胚狀體。②花粉胚：植物組織培養(yǎng)過程中，某些單倍體性細胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結構，稱做花粉胚或胚狀體。③胚狀體的結構及其發(fā)育過程與種子相似，所以把從胚狀體到從芽的過程稱為

分化

，而把從愈傷組織到從芽的過程稱為

再分化。④花粉植株的特點：單倍體植株，植株弱小，高度不育。.為什么胚狀體和愈傷組織到叢芽分別稱為分化和再分化？思考

胚狀體就像種子，有胚芽、胚軸、胚根等結構。胚狀體到叢芽就是由原始的分化狀態(tài)繼續(xù)生長和分化完成的。而愈傷組織形成叢芽的過程是從脫分化狀態(tài)進入再分化形成叢芽的過程。部分花藥通過胚狀體途徑形成小植株煙草花藥培養(yǎng)胚狀體發(fā)育途徑愈傷組織轉(zhuǎn)接種到再生培養(yǎng)基愈傷組織分化形成再生植株水稻花藥培養(yǎng)愈傷組織發(fā)育途徑部分花藥產(chǎn)生愈傷組織接種在平板上的水稻花藥（三）影響花藥培養(yǎng)的因素小麥的為N6，馬鈴薯、月季的為MS，油菜的為B5培養(yǎng)基1、材料的選擇2、培養(yǎng)基的組成植物的種類親本植株的生理狀況（花期早期）花粉的發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間）親本植株生長條件、材料的低溫預處理、接種密度等3、其他因素注意：選擇最合適的花粉發(fā)育時期:單核期①不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；②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困難；③挑選單核期花藥方法：應當選擇完全未開放的花蕾，微生物少，易消毒。實驗操作一、材料的選取二、材料的消毒三、接種和培養(yǎng)（一）材料選取2、通過鏡檢來確定是否處于適宜的發(fā)育期。方法：醋酸洋紅法(將染色體染成紅色)（常用）

焙花青-鉻礬法(花粉細胞核染成藍黑色)。1、從花期看：月季的初花期（根據(jù)時令判斷）從花粉看：單核期（需要鏡檢）

從花蕾看：完全未開放的（肉眼觀察）

花藥（載玻片上）→1%的醋酸洋紅1滴→用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片→鏡檢（花粉粒的細胞核被染成紅色）

花藥（在卡諾氏固定液中處理20min）→取出，置于載玻片上→焙花青－鉻礬溶液染色→蓋上蓋玻片→鏡檢（花粉粒的細胞核被染成藍黑色）（二）材墨料的消毒5、無菌水匪沖洗3～5次花藥的秒外面有腰花萼、吐花瓣保泄護，通擠常處于愁無菌狀威態(tài)1、花蕾用體積分疑數(shù)為70%的酒精浸泡30秒2、無菌依水清洗3、無菌仁吸水紙碰吸干花坦蕾表面覽的水分4、放入質(zhì)量分數(shù)加為0.1%的氯化汞溶液中2～4分鐘掘（質(zhì)量分乒數(shù)為1%的次氯酸鈣唯溶液或飽和架漂白粉芒溶液）花瓣松動員后，微生盾物就可能梅侵入到花通藥，給材肚料的消毒寄帶來困難旦。為什么騙花瓣松姿動會給喜材料的額消毒帶逆來困難滑？P39旁欄思考（三）周接種和智培養(yǎng)1滅菌后漠花蕾，成要在下除去萼碼片和花瓣安，并立即荒將花藥接叉種到培養(yǎng)胡基上。3通常每拆瓶接種飼花藥，溫度抽控制在左右，。幼小盯植株形撫成后才。2在剝離征花藥時斷，要盡揚量（否則接種風后，容易跡從受傷部毅位產(chǎn)生二驢倍體的愈肢傷組織），同今時還要便徹底，因為與花糠絲相連的斷花藥不利范于愈傷組足織或胚狀男體的形成。一般經(jīng)過20-3罷0天培養(yǎng)后伏，會發(fā)現(xiàn)肯花藥開裂弓，長出愈傷組剃織或釋同放出胚笛狀體。將愈傷杠組織及時濱轉(zhuǎn)移到分括化培養(yǎng)基糧上，以便窗進一步分津化出再生骨植株。4進一步澤鑒定和叔篩選：常常會出使現(xiàn)染色體貪倍性的變川化無菌條件不損傷挪花藥去除花絲7-10個25℃不需要光丟照需要光俱照主要原因閘是花粉管米核和生板殖核融剖合造成的1、選材是江否恰當2、無菌襪技術是頂否過關3、接種是返否成功選材是朱否成功近是花藥宮培養(yǎng)成快功的關橡鍵。如果出現(xiàn)惰了污染現(xiàn)菠象，說明撒某些操作黎步驟，如讓培養(yǎng)基滅談菌、花蕾汗消毒或接畜種等有問萬題。如果接狗種的花鄙藥長出謠愈傷組草織或釋硬放出胚塑狀體，盜花藥培黃養(yǎng)的第經(jīng)一步就疑成功了莊。要適撓時轉(zhuǎn)換要培養(yǎng)基瞧，以便用愈傷組需織或胚傻狀體進誼一步分長化成再菠生植株慈。三、結果扮分析與評煙價植物組織流（體細胞屬）培養(yǎng)技附術與花藥憤培養(yǎng)技術裂的比較項目植物（體細胞）培養(yǎng)花藥培養(yǎng)技術相同點1培養(yǎng)基配制方法、無菌技術及接種操作等基本相同。2都經(jīng)過細胞分裂進行了脫分化和再分化過程不同點1離體培養(yǎng)屈的外植體召為體細胞。2有絲分裂避的過程，染色體熟數(shù)量不嶼變。1花粉是生殖細胞，得到的單倍體植前株，弱小且告高度不育慚。2秋水仙素賺處理，染供色體加倍碰，恢復正閣常的染色接體數(shù)，為純種。練一練1、關于熄花藥培液養(yǎng)產(chǎn)生揮花粉植急株的途描徑，下竹列敘述告錯誤的臺是()A．花粉雙可通過掠愈傷組使織發(fā)育孕成植株B．花粉煙可通過哈胚狀體佩進一步璃分化成及植株C．主要由醒培養(yǎng)基中蠻激素的種它類及用量鴿決定途徑D．產(chǎn)生胚蘭狀體是花想藥離體培侄養(yǎng)中特有智的途徑D2、月季花順藥培養(yǎng)時猾的花粉粒歌最好是（斯）A、四分體映時期B、二核或三賴核花粉粒C、單核列期D、雙核期C3、關于月策季的花藥雅培養(yǎng)技術粉與菊花的品組織培養(yǎng)翅技術的不歌同，下列罪說法不正勢確的是()A．花藥白培養(yǎng)需營發(fā)育時礦期適宜曲的花蕾B．花藥培激養(yǎng)對培養(yǎng)睬基配方的旋要求更為部嚴格C．培養(yǎng)航基配制氧方法完牧全不同D．花藥超裂開后媽長出的以愈傷組扎織或釋宴放的胚茫狀體要識及時換涼培養(yǎng)基C4、下面是志被子植淋物花粉暢發(fā)育過柳程的簡云略表示你，請回繞答：小孢子母閥細胞→①→搶②→③謝→雙核期(1)①是指___仁___段__時期，墾由小孢晶子母細乎胞經(jīng)___枯___喂__分裂形成輸。(2)②和③分別是鮮指____授____期和____進____期，該期僅細胞的特控點是___金___快___必___伍___西___妹___愁___。(3)梯1個花粉母鬼細胞經(jīng)過恒分裂最多撕能形成____梢___個花粉密粒，個精子，____肥____個細胞核津。(4)雙核期免的兩個保核分別炮叫____擊___核和___副___核。(5)在進行恐花藥組握織培養(yǎng)拍時選擇____河____段的培養(yǎng)償成功率最挨高。四分體減數(shù)單核居岔中單核靠邊含濃厚秩的原生蹲質(zhì)412生殖細鼠胞花粉管飾細胞②→③8教材P40練習1.F2代紫色聰甜玉米紀的基因棕型組成節(jié)可能為Aas境usu或AAsu錢su。如果紗運用常您規(guī)育種誤方法，辨將F2代中的紫甜色甜玉米度與白色甜渠玉米（aasu汗su）進行刑測交，救可以選須擇出基沉因型為AAs約usu純種紫蚊色甜玉絮米。但昨這種方悄法比較齊繁瑣，銅耗時也逐較長，辰需要至顛少三年炕的選種勻和育種丑時間。如果利做用花藥吐培養(yǎng)的次技術，饅在F1代產(chǎn)生吧的花粉鞭中就可財能有Asu的組合，商再將花粉漸植株進行乏染色體加訪倍，就可碎以直接得叼到紫色甜當玉米的純稼合體（AAs醒usu）。這訂種方法稈可