专题3课题2.月季花药的培养
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体的形成。
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。
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。
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
通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。
2、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。
3、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。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
1个 4个
减数分裂
4个
四分体
4个
有丝分裂
单细胞花粉粒
单核居中期
单细胞花粉粒
液泡扩大，细胞核靠边 单核靠边期
二细胞花粉
营养细胞，生殖细胞
8个
营养细胞 4个
4个 8个
有丝分裂
生殖细胞
精子1个
生殖细胞
精子2个
三细胞花粉 （成熟花粉）
12个
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）
花蕾。
盛开的或略微开放的花都
不易选做实验材料！
其他影响因素
A .亲本植株的生长条件
通常从生长旺盛的植株上取早期现蕾的花药或
花粉进行培养，较易形成花粉植株；取蕾前，供体
植株的栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。
B .材料的低温预处理
有报道称低温（如 4℃）预处理一定时间（如48
h ）可以明显促进胚状体的形成，有的经短期高温
（30 ~ 40℃）处理也能够促进胚状体的形成，但是
不同作物对所需的最适处理温度和时间要求不同。
C .培养条件 培养温度通常保持在 25℃左右，光照因作物种 类不同而异。在花粉培养的早期，黑暗或弱光条件
可能更有利于花粉分裂的启动。
D. 接种密度
思考
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？P39 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，
3.下列对产生花粉植株途径的叙述，不正确的是
C
A.花粉通过胚状体阶段直接发育成植株
B.花粉先形成愈伤组织在诱导分化成植株
C.花粉经脱分化形成胚状体，再分化出根，然后诱
导生芽
先芽后根
D.两种途径并无绝对的界限，主要取决于培养基中
激素的种类和浓度比例
（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择：不同植物的诱导成功率很不相同。同
B
B. 花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和 双核期 C. 花粉发育经历的四分体时期与减数分裂的四分体 时期含义相同 D. 花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减 数分裂的过程
2.下列关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是 A.被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 B.花粉粒是在花药中的花粉囊中形成的 C.花粉粒在发育过程中，核先位于细胞中央，在移
A
到细胞的一侧
D.被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、
单核期和双核期等阶段
（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
丛芽
诱导
脱分化
愈伤组织
再分化
丛芽
移栽
生根
两种途径之间无明显的界限，主要取决于培养基
中的激素的种类及其浓度配比。
体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转 变为与受精卵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）。
物为 2个）组成，分为左、右两半，中间由药隔相连。 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大
量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。
②
花粉
花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成，因
此，花粉是单倍体的生殖细胞。 被子植物花粉的发育要经历：
四分体时期、单核期和双核期等阶段。
（一）被子植物的花粉发育
花粉母细胞
株的染色体数，而且为纯种。
课堂小结
被子植 花粉 花粉囊 物的花 花粉 小孢子四分体时期 粉发育 花粉发育经 基础 单核期 历的时期 知识 双核期 产生途径 材料与培养基 影响因素 亲本植株的生长条件 其他因素 材料低温预处理 培养条件 材料的选取 接种密度 实验操作 消毒 接种和培养 结果分析与评价
给材料的消毒带来困难。
二、 实验操作
（一）材料的选取
（二）材料的消毒
（三）接种和培养
（一） 材料的选取
1. 选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于
适宜的发育期。
2. 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，需采用焙花 青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
（二）材料的消毒
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， 含有一个营养核和两个精子。
③两个精子和一个营养核的基因型相同。 4个花粉管细胞核 ④ 1个花粉 减数分裂 4个小有丝分裂 孢子 母细胞 4个生殖细胞核
有丝 分裂
8个精子
1.下列关于被子植物花粉的形成，说法正确的是 A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
一植物的不同生理状况（花期早期－初花期）
a. 花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株 。
一般月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即
月季的初花期。 b.合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）
选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重 要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细 胞一侧的时期，花药培养成功率最高。 为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的
说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也 具有发育成完整植株的潜能。 自 20世纪 60年代以来，世界上已有 250多种高等
植物的花药培养获得成功。
我国已经培育成功近 50 种植物的花粉再生植株，
如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。
花药培养在育种工作上的意义
花药培养是以获得单倍体植物为目的而采用的一
什么是花药培养呢？
花药培养
采用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的
花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上，以
改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，形成细
胞团，进而形成愈伤组织，随后使愈伤组织分化成完
整的植株的技术。
Biblioteka Baidu
1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药时，
首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。
营养核和生殖核融合造成的。 ）故需对培养出来的
植株作进一步的鉴定和筛选。
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。
三、 结果分析与评价
1、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
花蕾
70％的酒精浸 泡30s
无菌水 清洗
吸干表面水分
0.1％的氯化汞溶液 2-4 min
无菌水清洗3-5次
（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
月 季 的 花 药 培 养
种方法。
再经历与胚形成的同样过程，发育成正常的单倍
体植物。
经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正
常植株的染色体数目。
单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的
培育开辟了新途径。
一、 基础知识
花粉：
花丝 雄蕊 花药
雄蕊
囊状结构，内有很多花粉粒
① 花粉囊
大多数被子植物的花药是由 4 个花粉囊（少数植
项目 相同点 不同点
植物组 外植体为体细胞，染色体数 织培养 离 体 的 植 物 组 无需加倍。 技术 织经脱分化形 成 愈 伤 组 织 ， 取材为花药，培养的为单倍 再分化成丛芽， 体幼苗，植株弱小，高度不 花 药 培 诱导出根，然 育，必须用秋水仙素处理， 养技术 后进行移栽。 使染色体加倍，恢复正常植
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。
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。
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
通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。
2、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。
3、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。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
1个 4个
减数分裂
4个
四分体
4个
有丝分裂
单细胞花粉粒
单核居中期
单细胞花粉粒
液泡扩大，细胞核靠边 单核靠边期
二细胞花粉
营养细胞，生殖细胞
8个
营养细胞 4个
4个 8个
有丝分裂
生殖细胞
精子1个
生殖细胞
精子2个
三细胞花粉 （成熟花粉）
12个
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）
花蕾。
盛开的或略微开放的花都
不易选做实验材料！
其他影响因素
A .亲本植株的生长条件
通常从生长旺盛的植株上取早期现蕾的花药或
花粉进行培养，较易形成花粉植株；取蕾前，供体
植株的栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。
B .材料的低温预处理
有报道称低温（如 4℃）预处理一定时间（如48
h ）可以明显促进胚状体的形成，有的经短期高温
（30 ~ 40℃）处理也能够促进胚状体的形成，但是
不同作物对所需的最适处理温度和时间要求不同。
C .培养条件 培养温度通常保持在 25℃左右，光照因作物种 类不同而异。在花粉培养的早期，黑暗或弱光条件
可能更有利于花粉分裂的启动。
D. 接种密度
思考
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？P39 花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，
3.下列对产生花粉植株途径的叙述，不正确的是
C
A.花粉通过胚状体阶段直接发育成植株
B.花粉先形成愈伤组织在诱导分化成植株
C.花粉经脱分化形成胚状体，再分化出根，然后诱
导生芽
先芽后根
D.两种途径并无绝对的界限，主要取决于培养基中
激素的种类和浓度比例
（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择：不同植物的诱导成功率很不相同。同
B
B. 花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和 双核期 C. 花粉发育经历的四分体时期与减数分裂的四分体 时期含义相同 D. 花粉母细胞形成花粉粒中精子的过程是一系列减 数分裂的过程
2.下列关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是 A.被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果 B.花粉粒是在花药中的花粉囊中形成的 C.花粉粒在发育过程中，核先位于细胞中央，在移
A
到细胞的一侧
D.被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、
单核期和双核期等阶段
（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
丛芽
诱导
脱分化
愈伤组织
再分化
丛芽
移栽
生根
两种途径之间无明显的界限，主要取决于培养基
中的激素的种类及其浓度配比。
体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转 变为与受精卵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）。
物为 2个）组成，分为左、右两半，中间由药隔相连。 当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会形成大
量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。
②
花粉
花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成，因
此，花粉是单倍体的生殖细胞。 被子植物花粉的发育要经历：
四分体时期、单核期和双核期等阶段。
（一）被子植物的花粉发育
花粉母细胞
株的染色体数，而且为纯种。
课堂小结
被子植 花粉 花粉囊 物的花 花粉 小孢子四分体时期 粉发育 花粉发育经 基础 单核期 历的时期 知识 双核期 产生途径 材料与培养基 影响因素 亲本植株的生长条件 其他因素 材料低温预处理 培养条件 材料的选取 接种密度 实验操作 消毒 接种和培养 结果分析与评价
给材料的消毒带来困难。
二、 实验操作
（一）材料的选取
（二）材料的消毒
（三）接种和培养
（一） 材料的选取
1. 选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于
适宜的发育期。
2. 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，需采用焙花 青—铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
（二）材料的消毒
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， 含有一个营养核和两个精子。
③两个精子和一个营养核的基因型相同。 4个花粉管细胞核 ④ 1个花粉 减数分裂 4个小有丝分裂 孢子 母细胞 4个生殖细胞核
有丝 分裂
8个精子
1.下列关于被子植物花粉的形成，说法正确的是 A.花粉是花粉母细胞经有丝分裂形成的
一植物的不同生理状况（花期早期－初花期）
a. 花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株 。
一般月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即
月季的初花期。 b.合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）
选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重 要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细 胞一侧的时期，花药培养成功率最高。 为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的
说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也 具有发育成完整植株的潜能。 自 20世纪 60年代以来，世界上已有 250多种高等
植物的花药培养获得成功。
我国已经培育成功近 50 种植物的花粉再生植株，
如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。
花药培养在育种工作上的意义
花药培养是以获得单倍体植物为目的而采用的一
什么是花药培养呢？
花药培养
采用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的
花药，通过无菌操作技术，接种在人工培养基上，以
改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，形成细
胞团，进而形成愈伤组织，随后使愈伤组织分化成完
整的植株的技术。
Biblioteka Baidu
1964年，印度科学家在培养毛叶曼陀罗的花药时，
首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。
营养核和生殖核融合造成的。 ）故需对培养出来的
植株作进一步的鉴定和筛选。
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。
三、 结果分析与评价
1、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
花蕾
70％的酒精浸 泡30s
无菌水 清洗
吸干表面水分
0.1％的氯化汞溶液 2-4 min
无菌水清洗3-5次
（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
月 季 的 花 药 培 养
种方法。
再经历与胚形成的同样过程，发育成正常的单倍
体植物。
经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正
常植株的染色体数目。
单倍体育种不仅缩短了育种周期，也为新品种的
培育开辟了新途径。
一、 基础知识
花粉：
花丝 雄蕊 花药
雄蕊
囊状结构，内有很多花粉粒
① 花粉囊
大多数被子植物的花药是由 4 个花粉囊（少数植
项目 相同点 不同点
植物组 外植体为体细胞，染色体数 织培养 离 体 的 植 物 组 无需加倍。 技术 织经脱分化形 成 愈 伤 组 织 ， 取材为花药，培养的为单倍 再分化成丛芽， 体幼苗，植株弱小，高度不 花 药 培 诱导出根，然 育，必须用秋水仙素处理， 养技术 后进行移栽。 使染色体加倍，恢复正常植