月季的花藥培養(yǎng)zjc資料

基礎(chǔ)知識(shí)（一）被子植物的花粉發(fā)育被子植物的花的結(jié)構(gòu)是怎樣的？觀察下圖，和減數(shù)分裂比較，你能指出對(duì)應(yīng)的時(shí)期嗎？又有何特點(diǎn)？第1頁/共27頁第一頁，共28頁。被子植物的花粉發(fā)育雌蕊：花絲花藥：囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉?；ǚ凼切℃咦幽讣?xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細(xì)胞。花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：四分體時(shí)期、單核期、雙核期第2頁/共27頁第二頁，共28頁。注意：①二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)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，生殖細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個(gè)精子，這樣的花粉在成熟時(shí)，含有一個(gè)營養(yǎng)核和兩個(gè)精子。③兩個(gè)精子和一個(gè)營養(yǎng)核的基因型相同。④1花粉母細(xì)胞4個(gè)小孢子減分有分4個(gè)花粉管細(xì)胞核4個(gè)生殖細(xì)胞核有分8個(gè)精子第3頁/共27頁第三頁，共28頁。（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑有哪兩種途徑？原因是什么？花藥中的花粉花藥中的花粉胚狀體愈傷組織叢芽叢芽生根移栽花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑第4頁/共27頁第四頁，共28頁。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇不同植物同一植物的不同生理狀況（花期早期－初花期）合適的花粉發(fā)育期（單核居中期與靠邊期之間）此外，植株生長條件、材料低溫預(yù)處理、接種密度等2、培養(yǎng)基的組成第5頁/共27頁第五頁，共28頁。材料的選擇：花期早期時(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，即月季的初花期。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，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)成功率最高。為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。第6頁/共27頁第六頁，共28頁。為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來困難？答：花瓣松動(dòng)后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。第7頁/共27頁第七頁，共28頁。實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選取染色鏡檢（二）材料的消毒酒精、氯化汞、次氯酸鈣（三）接種和培養(yǎng)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)第8頁/共27頁第八頁，共28頁。（一）材料的選取

選擇花藥時(shí)，一般通過鏡檢來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。最常用的方法有醋酸洋紅法。但是，某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。第9頁/共27頁第九頁，共28頁。（二）材料的消毒1、花蕾用V/V為70%的酒精浸泡30秒2、無菌水清洗3、無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4、放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2~4分鐘（也可質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）5、無菌水沖洗3~5次用于培養(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)，所以只要將整個(gè)花蕾或幼穗消毒即可。第10頁/共27頁第十頁，共28頁。（三）接種和培養(yǎng)

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。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)生二倍體的愈傷組織），同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。通常每瓶接種花藥7-10個(gè)，溫度控制在25℃左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。一般經(jīng)過20-30天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。第11頁/共27頁第十一頁，共28頁。

如果花藥開裂釋放出胚狀體，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將幼小植株分開，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。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)出現(xiàn)染色體倍性的變化。（主要原因是營養(yǎng)核和生殖核融合造成的。）第12頁/共27頁第十二頁，共28頁。植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同點(diǎn)項(xiàng)目相同點(diǎn)不同點(diǎn)植物組織培養(yǎng)技術(shù)離體的植物組織經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再分化成叢芽，誘導(dǎo)出根，然后進(jìn)行移栽。外植體為體細(xì)胞，染色體數(shù)無需加倍?；ㄋ幣囵B(yǎng)技術(shù)取材為花藥，培養(yǎng)的為單倍體幼苗，植株弱小，高度不育，必須用秋水仙素處理，使染色體加倍，恢復(fù)正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。第13頁/共27頁第十三頁，共28頁。練習(xí)1.答：F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運(yùn)用常規(guī)育種方法，將F2代中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進(jìn)行測(cè)交，可以選擇出基因型為AAsusu純種紫色甜玉米。但這種方法比較繁瑣，耗時(shí)也較長，需要至少三年的選種和育種時(shí)間。如果利用花藥培養(yǎng)的技術(shù)，在F1代產(chǎn)生的花粉中就可能有Asu的組合，再將花粉植株進(jìn)行染色體加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的純合體（AAsusu）。這種方法可以大大縮短育種周期。第14頁/共27頁第十四頁，共28頁。練習(xí)2.答：植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的相同之處是：培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。兩者的不同之處在于：花藥培養(yǎng)的選材非常重要，需事先摸索時(shí)期適宜的花蕾；花藥裂開后釋放出的愈傷組織或胚狀體也要及時(shí)更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對(duì)培養(yǎng)基配方的要求更為嚴(yán)格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。第15頁/共27頁第十五頁，共28頁。1．被子植物的花粉發(fā)育

(1)花粉是經(jīng)過

分裂形成的，是

倍體的生殖細(xì)胞，花粉粒中生殖細(xì)胞形成精子是通過

分裂過程。

(2)被子植物花粉的發(fā)育過程：花粉母細(xì)胞(小孢子母細(xì)胞)→

時(shí)期→單核期→

期→花粉粒。

(3)其中單核期又分

期、

期兩個(gè)時(shí)期，雙核期細(xì)胞核包括花粉管細(xì)胞核和

兩個(gè)核?；ㄋ庪x體培養(yǎng)及其影響因素

減數(shù)單有絲小孢子四分體雙核單核居中單核靠邊生殖細(xì)胞核第16頁/共27頁第十六頁，共28頁。2．產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑

(1)途徑差異：一種是花粉通過

階段發(fā)育為植株；另一種是花粉在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成

，再將其

成植株。

(2)形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中

的種類及其

。3．影響花藥培養(yǎng)的因素

(1)影響花藥培養(yǎng)的主要因素是

和

。

(2)接種的花藥時(shí)期：花期

的花藥比

的更容易產(chǎn)生花粉植株，一般在

，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。胚狀體愈傷組織誘導(dǎo)分化激素濃度配比材料的選擇培養(yǎng)基的組成早期后期單核期第17頁/共27頁第十七頁，共28頁。(3)花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基可能因植物

不同而有所差異，花藥供體植物的

和材料的

也是重要的影響因素。[思維激活1]

為選擇到適于花藥培養(yǎng)的時(shí)期，應(yīng)選擇何種花蕾？提示為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。種類生長條件低溫預(yù)處理第18頁/共27頁第十八頁，共28頁?！眷柟?下列有關(guān)花藥培養(yǎng)的說法，正確的是 A．花期后期時(shí)的花藥比前期更容易產(chǎn)生花粉植株

B．月季的花藥培養(yǎng)一般選擇在月季盛開期

C．選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素

D．選擇單核期以前的花藥接種，培養(yǎng)成功率提高

解析花粉植株的獲取中選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素，花藥培養(yǎng)需選擇花蕾期的花粉發(fā)育至單核期進(jìn)行培養(yǎng)，過早或過晚都不易培養(yǎng)成功。 答案C第19頁/共27頁第十九頁，共28頁。1．取材

(1)材料的選?。簩?duì)絕大多數(shù)植物而言，適宜花粉培養(yǎng)的時(shí)期是

。

(2)花藥發(fā)育時(shí)期的確定：一般通過

來確定花粉是否處于適宜的發(fā)育期。

(3)鏡檢方法：最常用的是

法。但某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用

.花藥培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)操作與結(jié)果評(píng)價(jià)

單核期鏡檢醋酸洋紅焙花青－鉻礬法第20頁/共27頁第二十頁，共28頁。2．消毒 常用消毒液為

，消毒時(shí)間分別為

和

。3．接種和培養(yǎng)

(1)接種要求：在無菌條件下除去

、

和

的花藥立即接種到培養(yǎng)基上。

(2)培養(yǎng)條件：溫度在

左右，幼小植株形成后需要

。

(3)鑒定和篩選：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)出現(xiàn)

的變化，因此需要對(duì)培養(yǎng)出的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%氯化汞溶液30s2～4min萼片花瓣花絲25℃光照染色體倍性第21頁/共27頁第二十一頁，共28頁?！眷柟?】

育種工作者常采用花藥培養(yǎng)的方法，使花粉粒發(fā)育為單倍體植株。下面過程是采用水稻的花藥進(jìn)行培養(yǎng)的步驟。 選取水稻花藥→對(duì)花藥消毒→接種和培養(yǎng)→植物體 請(qǐng)據(jù)此回答下面的問題。

(1)誘導(dǎo)花粉植株能否成功及誘導(dǎo)成功率的高低，受多種因素的影響，其中________、________是主要的影響因素；選擇合適的________也是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。第22頁/共27頁第二十二頁，共28頁。(2)花粉在發(fā)育過程中要經(jīng)歷________、________、________等階段，選取的水稻花藥應(yīng)為________期的花藥，此時(shí)細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，花藥培養(yǎng)成功率最高。(3)在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥，原因是__________；同時(shí)還要徹底去除花絲，原因是__________________________。(4)通過花藥培養(yǎng)產(chǎn)生單倍體植株一般有兩種途徑：一種是花粉通過________階段發(fā)育為植株；另一種是在誘導(dǎo)培養(yǎng)基上先形成________，再將其誘導(dǎo)分化成植株。(5)試管苗形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得無機(jī)鹽或礦質(zhì)元素和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂和生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有________和________兩類激素。第23頁/共27頁第二十三頁，共28頁。[思維激活2]

剝離花藥時(shí)，為何不能損傷花藥？為何需徹底去除花絲？提示若花藥受損，則易從受傷部位產(chǎn)生愈傷組織；若未徹底去除花絲，則與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。第24頁/共27頁第二十四頁，共28頁?！纠?】

下列說法錯(cuò)誤的是 (

)。

A．被子植物的花粉發(fā)育過程依次經(jīng)歷了四分體時(shí)期、單核期、雙核期

B．被子植物的花粉是由花粉母細(xì)胞經(jīng)有絲分裂而形成的，因而含有與體細(xì)胞中數(shù)目相同的染色體

C．花粉是單倍體的生殖細(xì)胞

D．花粉粒內(nèi)有兩個(gè)精子被子植物花粉發(fā)育的過程

第25頁/共27頁第二十五頁，共28頁。深度剖析被子植物的花粉是由花粉母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂而形成的，因而花粉是單倍體的生殖細(xì)胞，含有比體細(xì)胞中數(shù)目減半的染色體。答案B[易錯(cuò)提醒]由于花粉粒