月季花药培养(公开课)

4 个花粉管细胞核 （n）
单核期（n）
双核期
注意：
③两个精子和一个营养核的基因型相同。
• • • •
1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（BD ） A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的 B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、 双核期等阶段 • D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到 细胞中央
1 离体培养的外植体为 体细胞。 2 有丝分裂的过程，染 色体数量不变。
不同点
1 花粉是生殖细胞，得 到的单倍体植株，弱小 且高度不育。 2秋水仙素处理，染色 体加倍，恢复正常的染 色体数，为纯种。
课题成果评价
• 一 选材是否恰当 • 二 无菌技术是否过关 • 三 接种是否成功
课外知识
人工种子：胚状体 /顶芽 /不顶芽等+人工种皮 +人工胚乳
雌蕊 的结构
（二）产生花粉植株的两种途径
花药中 ① 的花粉
花药中 ② 的花粉
脱分化
分化
胚状体
再分化
丛芽
诱导
脱分化
愈伤组织
丛芽
体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些细胞在形态上转 生根 移栽 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
原因：培养基中的激素种类及浓度配比
产生花粉植株的两条途径
月季花药培养时的花粉粒最好是（ C ）
A、四分体时期
C、单核期
B、二核或三核花粉粒
（二）材料的消毒
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2～4分钟 （质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）
5、无菌水冲洗3～5次
一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织 造成的 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。 4 进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
项目 植物组织培养 花药培养技术
相同点
1 培养基配制方法、无菌技术及接种操作 等基本相同。 2 都经过了脱分化
注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的 细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞 核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。
练习：
①写出花粉的发育过程的发育过程（学生板书） 答案：小孢子母细胞→４个小孢子→单核居 中期→单核靠边期→花粉粒 ②假如一种生物体细胞有２０条染色那么它的小 孢子母细胞、小孢子、花粉管细胞核、生殖细胞 核各有多少条染色体？如果小孢子母细胞的基因 型为AａBｂ（两对基因位于两对同源染色体上） 那么小孢子、花粉管细胞核和生殖细胞核的基因 型是什么？ 答案：２０、１０、１０、１０，AB或Aｂ或ａB 或ａｂ。无论哪一种，来源于同一个小孢子的花粉 管和生殖核的基因一定相同
接种在平板上的水稻花药
部分花药产生愈伤组织
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
(三 )、影响花药培养的主要因素 : 注意：选择最合适的花粉发育时期
• 1、材料的选择 单核期 ①不选择单核期之前花药原因： • 不同植物的诱导成功率不同 . 花药质地幼嫩，容易破碎； • 同一植物的不同生理状况也对诱导成功率有 ②不选择单核期之后花药原因： 直接的影响 . （一般选月季的初花期） • 花瓣开始松动，给材料消毒带来困 合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间） 难困难； • 2、培养基的组成（ MS培养基+不同比例的植物生
花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态
为什么花瓣松动会给 为什么花瓣松动会给 材料的消毒带来困难？ 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。
（三）接种和培养
1 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。 2 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。 主要原因是 7-10 个 25℃ 左 3 通常每瓶接种花药 ，温度控制在 花粉管核和 右，不需要光照。幼小植株形成后才 需要光照 。 生殖核融合
小孢子(单核靠边期)
小孢子(单核居中期)
小孢子
有丝分裂
生殖细胞核+花粉管细胞核 （花粉粒的双核期）
生殖细胞将再进行一次有丝分裂，形成两个精子
注意：
①二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细 胞核。（精子在花粉管中形成） ②三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一 次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个 花粉管细胞核和两个精子。
P： 高杆抗锈病（DDTT） × 矮秆不抗锈病 （ddtt）
↓ F1：的基因型和表现型
各种配子的种类 ↓ DT，Dt,dT, dt 杂交育种 DdTt，高秆抗锈病 a a
花药离体培养
DT，Dt,dT, dt 符合要求的单倍体的基因型 ↓ 秋水仙素处理 良种的基因型表现型 ddTT矮秆锈病
单倍体育种方法的主要优点是
③挑选单核期花药方法：应当选 长调节激素） 易消毒。
择完全未开放的花蕾，微生物少， •此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等
实验操作
一、材料的选取 二、材料的消毒 三、接种和培养
（一）材料选取
1、从花药看：月季的初花期 从花粉看：单核期 从花蕾看：完全未开放的
2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。
例题1：两个精子和花粉管细胞核的基因型相同？
4个花粉管细胞核 减数分裂 有丝分裂 ③ 1花粉母细胞 4个小孢子 N 2N N 4个生殖细胞核 有丝分裂
N
8个精子
小孢子母细胞 （2n）
减数分裂
4×2个精子(n)
有丝分裂
小孢子时期（n）
4个生殖细胞（n） 4个营养细胞（n）
四分体时期（n）
4个生殖细胞核 （n） 有丝分裂
花药中 的花粉
? 胚状体 愈伤组织 ? ?
丛 芽
生 根
移 栽
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 激素的种类及其浓度配比
花药离体培养得到的植株一定是单倍体吗？
不一定，如花药壁、花丝细胞会形成的二倍体植株。
胚状体发育途径
烟草花药培养
部分花药通过胚状体途径形成小植株
愈伤组织发育途径 水稻花药培养
课题2 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。
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N） 花药离体培养（N） 植株（2N） 单倍体植株（N） 秋水仙素处理， 使染色体翻倍
特点：1 明显缩短育种年限 2 后代植株都为纯合子。
练习：小麦高杆（D）对矮杆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为 显性，现有高杆抗锈病和矮杆不抗病的两种纯合体，要获得矮杆抗锈病的良种， 可用杂交育种和单倍体育种法，步骤如下：
方法：醋酸洋红法(将染色体染成红色)
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）
焙花青-铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色)。
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 后代为纯合子
。
花的结构
花托
花萼
花瓣 花药 雄蕊 花丝 柱头
雌蕊
花柱 子房
一、基础知识
（一）被子植物的花粉发育 花丝
1 雄蕊
花药：囊状结构，内有很多花粉
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.
被子植物花粉的发育过程
小孢子母细胞
减数分裂
4个小孢子 (小孢子四分体时期)