专题三-课题2-月季的花药培养

专题三-课题2-月季的花药培养
知识回顾
• 单倍体育种的过程？
正常植株（2N）
花药离体培养（N） 单倍体植株（N）
植株（2N）
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。
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一、被子植物的花粉发育
花丝
雄蕊
花药：囊状结构，内有很多花粉
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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。
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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
完全未开放的花蕾，可挑 选到单核期的花药，菌少、 易消毒
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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。
⑦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。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。
③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。
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4、鉴定和筛选
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）。
烟1草花药培养
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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
愈伤组织转接种到再生培养基
愈伤组织分化形成再生植株
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三、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 植物来说亲本的生理状况对诱导成功率也有 直接影响。
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小孢子四分体 单核
双核
花粉母细胞 减数分裂 4个小孢子 （小孢子母细胞）
1个小 孢子
有丝分裂
花粉粒
（单细胞花粉粒）
（双核）
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小孢子四分体 单核 双核
花粉母细胞 减数分裂 4个小孢子 （小孢子母细胞）
有丝分裂
花粉粒
花粉管细胞核
（双核）
生殖细胞核
花粉是单倍体的生殖细胞
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二、产生花粉植株的两条途径
取决：培养基中的激素种类及浓度配比
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胚状体——在组织培养过程中，某些细胞在形态上转
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；
神奇的人工种子
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胚状体发育途径 :通过胚状体途径形成小植株
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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。
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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，且难以挑选到单核
期的花药。
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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
立即将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花 药7-10个。
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3、培养
①培养条件：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。
②培养：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。 长出愈伤组织则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。
5、无菌水冲洗Biblioteka Baidu～5次
花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态
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（三）接种和培养
1、剥取花药
在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药
注意： ①勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产 生愈伤组织。 ②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。 2、接种
N
N
（ 有丝 ）分裂
单核（ 边 ）期 N
双核期
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• 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
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）
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（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）
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 。
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谢谢观赏！
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1个小 孢子
营养细胞
2个精子
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花粉囊
花药
成熟 花粉
小孢子母细胞 8个精子
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小孢子
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花粉粒 （双核期）
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小孢子母细胞 2N
（ 减数 ）分裂
（ 2 ）个精子 N
（ 有丝 ）分裂
（小孢子四分体）时期 （生殖 ）细胞 （营养 ）细胞
N
N
N
单核（中 ）期 N
（生殖）细胞核 （花粉管）细胞核
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四、实验操作 （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。
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)。