專題三課題2月季的花藥培養(yǎng)

1、一、課題背景一、課題背景花的結(jié)構(gòu)花的結(jié)構(gòu)花花花被花被花托花托花柄花柄花萼花萼花冠花冠花蕊花蕊雄蕊雄蕊雌蕊雌蕊植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？花絲花絲花藥：花藥：囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉多花粉雄雄蕊蕊二、基礎(chǔ)知識(shí)二、基礎(chǔ)知識(shí)花粉發(fā)育過程花粉發(fā)育過程小孢子母細(xì)胞小孢子母細(xì)胞小孢子小孢子花粉囊花粉囊花藥花藥花粉粒（雙核期）花粉粒（雙核期）成熟花粉成熟花粉 花粉是由花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）經(jīng)花粉是由花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）經(jīng)過過而形成的，因此，而形成的，因此，花粉是花粉是。 花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：時(shí)期、單核期、時(shí)期、單核期、雙核期雙核

2、期等階段。等階段。1 1個(gè)小孢子母?jìng)€(gè)小孢子母細(xì)胞細(xì)胞（2n2n）4 4個(gè)小孢子個(gè)小孢子（n n）4 4個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞（n n）4 4個(gè)生殖細(xì)胞個(gè)生殖細(xì)胞（n n）4 42 2個(gè)精子個(gè)精子（n n）減數(shù)減數(shù)分裂分裂有絲有絲分裂分裂有絲有絲分裂分裂f. 生殖細(xì)胞游離存在于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中；生殖細(xì)胞游離存在于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中；gh. 3細(xì)胞型花粉，生殖細(xì)胞分裂形成細(xì)胞型花粉，生殖細(xì)胞分裂形成2個(gè)精子，游離于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的個(gè)精子，游離于營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的 細(xì)胞質(zhì)中；細(xì)胞質(zhì)中；a.a.花粉是花粉母細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成的花粉是花粉母細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成的b.b.花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、單核期和花粉的發(fā)

3、育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、單核期和雙核期雙核期c.c.花粉發(fā)育經(jīng)歷的四分體時(shí)期與減數(shù)分裂的四分體花粉發(fā)育經(jīng)歷的四分體時(shí)期與減數(shù)分裂的四分體時(shí)期含義相同時(shí)期含義相同d.d.花粉母細(xì)胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減花粉母細(xì)胞形成花粉粒中精子的過程是一系列減數(shù)分裂的過程數(shù)分裂的過程1. 1.下列關(guān)于被子植物花粉的形成，說法下列關(guān)于被子植物花粉的形成，說法正確的是正確的是b2.2.下列關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是下列關(guān)于被子植物花粉發(fā)育的說法，不正確的是a.a.被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果被子植物精子的形成是直接減數(shù)分裂的結(jié)果b.b.花粉粒是在花藥中的花粉囊中形成的花粉粒是在花藥

4、中的花粉囊中形成的c.c.花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細(xì)胞中央，在移花粉粒在發(fā)育過程中，核先位于細(xì)胞中央，在移到細(xì)胞的一側(cè)到細(xì)胞的一側(cè)d.d.被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷小孢子四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階段單核期和雙核期等階段a移栽移栽花藥中花藥中的花粉的花粉胚狀體胚狀體脫分化脫分化 愈愈傷組織傷組織 花藥中花藥中的花粉的花粉脫分化脫分化 分化分化 叢芽叢芽 再分化再分化 叢芽叢芽 誘導(dǎo)誘導(dǎo)生根生根說明：兩種途徑之間無明顯的界限，主要取決于培養(yǎng)基中說明：兩種途徑之間無明顯的界限，主要取決于培養(yǎng)基中的激素的種類及其濃度配比。的激素的種類及其濃度配比。3.

5、3.下列對(duì)產(chǎn)生花粉植株途徑的敘述，不下列對(duì)產(chǎn)生花粉植株途徑的敘述，不正確的是正確的是a.a.花粉通過胚狀體階段直接發(fā)育成植株花粉通過胚狀體階段直接發(fā)育成植株b.b.花粉先形成愈傷組織再誘導(dǎo)分化成植株花粉先形成愈傷組織再誘導(dǎo)分化成植株c.c.花粉經(jīng)脫分化形成胚狀體，再分化出根，然后誘花粉經(jīng)脫分化形成胚狀體，再分化出根，然后誘導(dǎo)生芽導(dǎo)生芽d.d.兩種途徑并無絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中兩種途徑并無絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類和濃度比例激素的種類和濃度比例c1 1、材料的選擇材料的選擇 （1 1）不同植物的誘導(dǎo)成功率不同）不同植物的誘導(dǎo)成功率不同 （2 2）同一植物的不同生理狀況對(duì)誘導(dǎo)

6、成功率有直接影響）同一植物的不同生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功率有直接影響（花期早期初花期）花期早期初花期） （3 3）合適的花粉發(fā)育期）合適的花粉發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間）（單核居中期與靠邊期之間） 花期早期時(shí)的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株?；ㄆ谠缙跁r(shí)的花藥比后期的更容易產(chǎn)生花粉植株。一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在五月初到五月中旬，即月一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在五月初到五月中旬，即月季的季的。 選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期也是提高誘導(dǎo)成功率的重要選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。一般來說，在因素。一般來說，在，細(xì)胞核，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)成功率

7、最高。，花藥培養(yǎng)成功率最高。 為了挑選到單核期的花藥，通常為了挑選到單核期的花藥，通常選擇選擇完全未開放完全未開放的花蕾的花蕾。 培養(yǎng)基的種類因植物的不同而有所變化，如小麥中培養(yǎng)基的種類因植物的不同而有所變化，如小麥中為為n6n6，馬鈴薯、月季中為，馬鈴薯、月季中為msms，油菜中為，油菜中為b5b5培養(yǎng)基培養(yǎng)基2. 2.培養(yǎng)基的組成：培養(yǎng)基的組成： 培養(yǎng)基各成分中，培養(yǎng)基各成分中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的水平和配比植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的水平和配比，常對(duì)誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)和分化起決定作用。常對(duì)誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)和分化起決定作用。3. 3.其他因素：其他因素：植株生長(zhǎng)條件、材料低溫預(yù)處理、接種密度等對(duì)植株

8、生長(zhǎng)條件、材料低溫預(yù)處理、接種密度等對(duì)誘導(dǎo)的成功率都有一定影響誘導(dǎo)的成功率都有一定影響（一）材料的選?。ㄒ唬┎牧系倪x?。ǘ┎牧系南荆ǘ┎牧系南荆ㄈ┙臃N和培養(yǎng)（三）接種和培養(yǎng) 1 1、選擇花藥時(shí)，一般通過選擇花藥時(shí)，一般通過鏡檢鏡檢來確定其中來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。 2 2、最常用的方法有、最常用的方法有醋酸洋紅法醋酸洋紅法。 但是，某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用但是，某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用焙花焙花青青- -鉻礬法鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色藍(lán)黑色。4. 4.用醋酸洋紅法確定花粉發(fā)育時(shí)

9、期的原理是用醋酸洋紅法確定花粉發(fā)育時(shí)期的原理是a.a.醋酸洋紅可使細(xì)胞全部著色醋酸洋紅可使細(xì)胞全部著色b.b.醋酸洋紅可使單核期的細(xì)胞著色醋酸洋紅可使單核期的細(xì)胞著色c.c.醋酸洋紅可使花粉細(xì)胞核著色醋酸洋紅可使花粉細(xì)胞核著色d.d.醋酸洋紅可進(jìn)入細(xì)胞顯示放射性標(biāo)記醋酸洋紅可進(jìn)入細(xì)胞顯示放射性標(biāo)記c1 1、花蕾用、花蕾用v/vv/v為為70%70%的酒精的酒精浸泡浸泡3030秒秒2 2、無菌水清洗、無菌水清洗3 3、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4 4、放入、放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%的氯化汞的氯化汞溶液中溶液中2424分鐘分鐘（也可（也可質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)

10、量分?jǐn)?shù)為1%1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液白粉溶液）5 5、無菌水沖洗、無菌水沖洗3535次次 用于培養(yǎng)花藥，實(shí)際上多數(shù)未熟，由于它的外用于培養(yǎng)花藥，實(shí)際上多數(shù)未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)，面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài)，所以只要將所以只要將整個(gè)花蕾或幼穗消毒即可整個(gè)花蕾或幼穗消毒即可 滅菌后花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，滅菌后花蕾，要在無菌條件下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上 在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥（否則接種后在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥（否則接種后，容易從受傷部位產(chǎn)生，

11、容易從受傷部位產(chǎn)生二倍體的愈傷組織二倍體的愈傷組織） 同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連花絲相連的花藥不的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。利于愈傷組織或胚狀體的形成。 通常每瓶接種花藥通常每瓶接種花藥7-107-10個(gè)個(gè)，溫度控制在，溫度控制在2525左右，左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。 一般經(jīng)過一般經(jīng)過20-3020-30天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長(zhǎng)出天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體。愈傷組織或釋放出胚狀體。 將將愈傷組織愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一上，以便

12、進(jìn)一步分化出再生植株。步分化出再生植株。 如果花藥開裂釋放出如果花藥開裂釋放出胚狀體胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼將幼小植株分開小植株分開，分別移植到，分別移植到新的培養(yǎng)基新的培養(yǎng)基上，否則這些上，否則這些植株將很難分開。植株將很難分開。 在花藥培養(yǎng)中，特別是通過在花藥培養(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)染色體倍性染色體倍性的變化。（主要原的變化。（主要原因是因是營(yíng)養(yǎng)核和生殖核融合營(yíng)養(yǎng)核和生殖核融合造成的造成的 ）故需對(duì)培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的故需對(duì)培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。鑒定和篩選。 植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的 相同相同之處之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。作等基本相同。不同之處不同之處在