月季花药培养

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。
取决：培养基中的激素种类及浓度配比
胚状体发育途径
烟草花药培养
胚状体
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
接种在平板上的水稻花药
部分花药产生愈伤组织
愈伤组织转接种到分化培养基
5、无菌水冲洗3～5次
（三）接种和培养
1 消毒的后花蕾，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。 3 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 。
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。
花的结构
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 细胞核和生殖细胞核融合造成的）。
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
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， 染色体数无需加倍。 1 花粉是生殖细胞，得 到的是单倍体植株，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。
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。
注意：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。
4、鉴定和筛选
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)
小孢子(单核居中期) 小孢子(单核靠边期) 有丝分裂 小孢子 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
⑦为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？
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。
⑧花药培养时间
一般月季的花药培养时间选在5月初到5月的中 旬，即月季的初花期（花期早期）。初花期的 花蕾营养状态及生理状态会比较好，可提高花 粉的诱导成功率。
实验操作
一、材料的选取 二、材料的消毒 三、接种和培养
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（花粉粒的细胞核 被染成蓝黑色）
2.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）
• • • •
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
被子植物 的 受精作用
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 ② ① 如下：外植体 愈伤组织 芽、根 植株 请回答： （1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 茎尖、根尖 茎尖、根尖不含病毒 _________ 作为外植体，其依据是 _ ___ 。 （2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量 有机物 ，在配制好的培养基中，常常 元素、微量元素和______ 植物激素 ，有利于外植体启动细胞分裂形成愈 需要添加________ 伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原 外植体消毒不彻底 因可能是__________ 。 （3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形 培养基中生长素类。 成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________ 物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
不同点
课题成果评价
选材是否恰当
选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会
通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。 无菌技术是否过关
如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如
培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。
课题成果评价
接种是否成功
如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状
体，花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养 基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株 。
愈伤组织分化形成再生植株
(三)、影响花药培养的主要因素
• 1、材料的选择 • 2、培养基的组成（ MS培养基+不同比例的植物生
长调节激素）
•此外，亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种 密度等
影响花药培养的因素
①选材 不同植物的诱导成功率很不相同，就同一种 植物来说亲本植株的生理状况对诱导成功率 也有直接影响。 选材是否成功是花药培养成功的关键。 ②选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的 重要因素。 因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产 生愈伤组织或胚状体，花粉发育的过程中，只 有某一个时期对离体刺激敏感。
4、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 无机盐） 团，愈伤组织必须从培养基中获得（水 ）（ 和小分子有机物等营养物质。 （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 叶和茎。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
③花药培养时期的选择 一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞 一侧的时期，花药培养的成功率最高。即：最 适合花药培养的小孢子发育时期为单核靠边期。
④其它时期选择的缺点
选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易 破碎； 选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些松动， 又给材料的消毒带来困难。
⑤单核期花药的挑选 为了挑选到单核期的花药，通 常选择完全未开放的花蕾。盛 开的或略微开放的花，都不宜 选作实验材料。 ⑥选择完全未开放花蕾的 原因 完全未开放的花蕾，可挑 选到单核期的花药，微生 物少、易消毒
（一）材料选取
1、从花药看：月季的初花期（花期早期） 从花粉看：单核期 从花蕾看：完全未开放的
2、通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。
方法：醋酸洋红法(将细胞核染成红色)
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(将细胞核染成蓝黑色)。
卵细胞的形成
1个卵细胞 大孢子 减数 4个大孢子 3次核 母细胞 分裂 分裂 （3个退化消失）
2个助细胞
3个反足细胞
2个极核
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,受精 后发育成胚乳 助细胞2:为卵细胞提供营 养,受精前消失. 卵细胞1:雌配子,与另一精 子结合，受精后发育成胚.
被子植物的双受精
雄蕊（花药）
（花粉粒）
花 雌蕊
柱头 花柱
（精子2个）卵细胞（1个）1个精子
胚珠 极核（2个）1个精子 子房 珠被 子房壁
（萌发）
受精卵 胚 受精极核 胚乳 种子 种皮 果实 果皮
根、茎、叶
（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