32月季的花药培养(经典)

22
卡诺氏液
• 适用于一般植物组织和细胞的固定。有极 快的渗透力，可迅速穿透细胞，将其固定 并维持染色体结构的完整性，并能增强染 色体的嗜碱性，达到优良的染色效果。
23
二、材料的消毒：
花 （70％ （无 （无菌 （0.1％氯 （无
蕾 酒精） 菌水） 吸水纸） 化汞溶液） 菌水）
大约 清洗 吸干水 2～4min 冲洗
11
• 营养细胞以后与花粉管的生成和生长有关。 • 对于部分植物生殖细胞接着有丝分裂形成2
个精子，而另一些植物需等到花粉粒萌发 长出花粉管时才开始分裂成2个精子，但总 之，在授粉时，每个花粉粒均能提供2个精 子，且二者同营养细胞的基因型都一样。 • 注：此处的四分体时期不同于减数分裂中 的四分体。 • 花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞） 经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单 倍体的生殖细胞。
此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种 密度等
18
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。
19
（三）影响花药培养的因素
2、培养基的组成
20
实验操作
材料选取
材料和 消毒
接种和 培养
21
（一）材料选取
月季的初花期。
一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。（镜 检看几套染色体或几个被着色的核，可区分单核期还是双核 期） 最常用的方法：醋酸洋红法。 某些植物的花粉细胞核不易着色， 采用焙花青-铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。 醋酸洋红法中醋酸是染料的溶剂，在染色时增加细胞的通透性， 而不引起细胞膨胀，利于染液的离子进入细胞内使染色体着 色。 碱性染料不是通常所说的酸碱性，而指染料中着色基团是阴离 子/阳离子，若为阳离子则为碱性染料
在组织培养过程中，某些体细胞在形态上 转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发 育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚 状体）。
除了植物的体细胞外，由单倍体性细胞产生的 花粉胚，也可发育成为单倍体植株。
胚状体发生过程
1、直接胚胎发生（从培养物中的器官组织，细 胞或原生质体直接分化成胚，中间不经过愈伤 组织）
药
分裂
初生壁 平周 细胞 分裂
药室内壁 花
中层
粉 囊
绒毡层 壁
有丝 花粉母细胞即
造孢细胞
分裂 （小孢子母细胞）
减数 4个小孢子 分裂 （小孢子四
分体时期）
每个小孢 子（单核 居中期）
每个小孢 子（单核 靠边期）
核分裂 双核期
生殖核
生殖细胞
有丝 分裂
2个精子
营10
1
课题2 月季的花药培养
• 一、课题目标：
• 说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉 植株的两种途径，说出影响花药培养的因素，学习
花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花 药进行培养。
• 二、课题重点和难点：
• 选取适宜的培养材料和培养基。
• 三、技能目标：
• 知道被子植物花粉发育的过程；说出产生花粉植株
30s
分
月季花蕾的消毒与菊花外植体的消 毒相比较，二者有何不同？
在酒精消毒前，花药不需要预先用流 水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗
24
（三）接种和培养
灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片和花瓣， 并立即将花药接种到培养基上。在剥离花药时， 要尽量不损伤花药（否则接种后，容易从受伤部 位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底去除 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。
12
卵细胞的形成
大孢子 减数 4个大孢子（3 3次核 母细胞 分裂 个退化消失） 分裂
卵细胞 2个助细胞 3个反足细胞 2个极核
13
成熟胚囊的结构与功能
反足细胞3:数目不定,通常3 个, 向胚囊转运物质
极核2:与一精子结合,发育 成胚乳
助细胞2:为卵细胞提供营 养,受精前消失.
卵细胞1:雌配子,受精后发 育成胚.
外植体为体细胞， 染色体数无需加倍。
取材为花药，培养的为 单倍体幼苗，植株弱小， 高度不育，必须用秋水 仙素处理，使染色体加 倍，恢复正常植株的染 色体数，而且为纯种。
27
2、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，在一定条件下培养成试管 苗。
（１）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞 团，愈伤组织必须从培养基中获得（水 ）（无机盐） 和小分子有机物等营养物质。
的两种途径；记住影响花药培养的因素，尝试花药
培养的实验操作过程，并进行无菌操作；知道花药
培养在育种上的意义。
2
植物的花药培养在育种上有什
么意义？
缩短了
花粉粒（1N）
育种周期， 为新品种的
单倍体植株 （1N）
培育开辟了 新途径。
二倍体纯合子 植株（2N） 3
花的结构
4
（一）被子植物的花粉发育
花丝:将花药托展在空间，以利 传粉，同时把营养输送到花药 部分供其发育时用
7
花药 原始 体
(初生壁细胞)
药室内壁
唇细胞 纤维层
花 粉 囊 壁
8
造孢细胞 多次有丝分裂 花粉母细胞
thinwalled
contvaainsceurslar
connective bundle
epidermis
clinandrium
单核花粉 减数分裂
花粉母细胞
9
花药及花粉粒的发育
表皮
未经分
化的花 孢原细胞 平周
28
3．（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病
毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖
技术可以培育出无病毒幼苗。草 莓微型繁殖的基本过程
如下：外植体 请回答：
① 愈伤组织
② 芽、根
植株
（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 _茎_尖__、__根__尖_ 作为外植体，其依据是茎_ 尖_、__根尖不含病。毒
（２）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有 （ 生长素）（ 细胞分裂素 ）两种激素。 愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成 叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（ 叶 ） 利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。
（３）试管苗的细胞核中有（ 24 ）条脱氧核苷酸 链。试管苗的基因型有： AB Ab aB ab
花药及花粉粒的发育
• 造孢细胞经不断分裂形成大量小孢子母细胞， 每个小孢子母细胞经减数分裂产4个小孢子 （染色体减半）。此时进入小孢子四分体时期， 4个小孢子集合在一起，此后4个小孢子各自 分离，成为4个单核花粉粒。核位于细胞中央， 即进入单核居中期。随着细胞的扩大，细胞核 由中央位置移向细胞一侧（单核靠边期），并 经细胞分裂形成一个生殖核与一个营养核（双 核期），进而形成2个细胞，一个生殖细胞， 一个营养细胞
14
雄蕊（花药）
（花粉粒）
花
柱头
花柱
雌蕊 （精子2个）卵细胞（1个）1个精子 受精卵 胚
胚珠 极核（2个）1个精子 受精极核 胚乳 种子
子房
珠被
种皮
果实
子房壁
果皮
根、茎、叶
（萌发）
15
（二）产生花粉植株的两种途形径成原因：主要 取决于培养基中 的激素的种类及 其浓度的配比
16
体细胞胚（胚状体）：
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。 （主要原因是营养核和生殖核融合造成的。） 所以还需要对培养出来的植株作进一步的鉴 定和筛选
26
植物组织培养技术与花药培养技术的异同点
项目
相同点
不同点
植物组织培养 离体的植物 技术 组织经脱分 化形成愈伤
花药培养技术 组织，再分 化成丛芽， 诱导出根， 然后进行移 栽。
通常每瓶接种花药7-10个，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。
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。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。
25
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，否则这些植株将很难分开。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量 元素、微量元素和_有__机__物_，在配制好的培养基中，常常 需要添加_植__物__激_素__，有利于外植体启动细胞分裂形成愈
伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原
因可能是__外__植__体__消__毒不彻底
。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形
成根，但分化出了芽，其原因可能是_培__养_基__中__生__长__素_类。
物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低29
无悔无愧于昨天，丰硕殷实 的今天，充满希望的明天。
30
雄蕊
花药：囊状结构，多数被子植 物的花药由4个花粉囊组成，分 左右两半，中间由药隔相连， 花粉囊外由囊壁包围，内生许 多花粉粒。
5
一、花药的发育花药横切示意图
epidermis
thinwalled containers
connective
vascular bundle
clinandrium
囊壁
6
（一）被子植物的花粉发育
2、间接胚胎发生（外植体先愈伤化，然后由愈 伤组织细胞分化成熟）
17
（三）影响花药培养的因素
在诸多影响因素中，材料的选择与培养 基的组成是主要的影响因素
1、材料的选择 不同植物诱导成功率不同 同一植物的不同生理状况（花期早期－初花期） 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）
为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未 开放的花蕾。