高二生物月季的花藥培養(yǎng)分析

月季(yuèjì)的花藥培養(yǎng)第一頁，共26頁。1生殖細(xì)胞和體細(xì)胞一樣，在離體條件下也具有發(fā)育成完整植株的潛能，取植物的花藥離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株，這樣的植株本身在生產(chǎn)上沒有應(yīng)用價值，但在育種(yùzhǒng)工作中卻有重要的意義，這種育種(yùzhǒng)方法就叫單倍體育種(yùzhǒng)。它是先通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株，再經(jīng)過人工誘導(dǎo)(如秋水仙素處理)使染色體數(shù)加倍，從而獲得能穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的純合子，大大縮短了育種(yùzhǒng)的年限。課題(kètí)背景第二頁，共26頁。2花的結(jié)構(gòu)(jiégòu)：花梗、花托、萼片、花瓣、雌蕊和雄蕊被子植物(bèizǐ-zhíwù)花的結(jié)構(gòu)：第三頁，共26頁。3第四頁，共26頁。4花粉是小孢子母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成(xíngchéng)的，因此，花粉是單倍體的生殖細(xì)胞〔一〕被子植物(bèizǐ-zhíwù)的花粉發(fā)育②花粉粒的形成(xíngchéng)①經(jīng)歷時期：四分體時期、單核期、雙核期第五頁，共26頁。5四分體時期（進(jìn)入單核期）有絲分裂單核靠邊期(小孢子)單核居中期(小孢子)

小孢子（單核花粉粒）花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）減數(shù)分裂第六頁，共26頁。6精子精子有絲分裂花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核生殖細(xì)胞營養(yǎng)細(xì)胞雙核期兩個精子和一個(yīɡè)營養(yǎng)核的基因型相同第七頁，共26頁。71花粉母細(xì)胞4個小孢子減分有分4個花粉管細(xì)胞核4個生殖細(xì)胞核有分8個精子第八頁，共26頁。8③花粉粒類型(lèixíng)二核花粉粒:成熟(chéngshú)的花粉粒中，只含花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核?！簿釉诨ǚ酃苤行纬伞橙嘶ǚ哿?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，形成兩個精子，這樣的花粉在成熟時，含有(hányǒu)一個營養(yǎng)核和兩個精子。第九頁，共26頁。9〔二〕產(chǎn)生(chǎnshēng)花粉植株的兩條途徑第十頁，共26頁。10不同植物的誘導(dǎo)成功率很不相同，就同一種植物來說親本的生理狀況(zhuàngkuàng)對誘導(dǎo)成功率也有直接影響②選擇適宜的花粉發(fā)育(fāyù)時期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素因為并不是(bùshi)任何時期的花粉都可以經(jīng)過培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體，花粉發(fā)育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感?；ㄆ谠缙跁r的花藥比晚期的更容易產(chǎn)生花粉植株。①選材〔三〕影響花藥培養(yǎng)的因素第十一頁，共26頁。11一般來說，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時期，花藥培養(yǎng)的成功率最高。即：最適合花藥培養(yǎng)的小孢子(bāozǐ)發(fā)育時期為單核靠邊期選擇單核期以前的花藥接種，質(zhì)地幼嫩，極易破碎；選擇單核期之后的花藥接種，花瓣已有些松動，又給材料的消毒帶來困難，且難以(nányǐ)挑選到單核期的花藥。③花藥培養(yǎng)時期(shíqī)的選擇④其它時期選擇的缺點第十二頁，共26頁。12⑦花藥培養(yǎng)時間(shíjiān)為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。盛開的或略微(lüèwēi)開放的花，都不宜選作實驗材料。⑥選擇(xuǎnzé)完全未開放花蕾的原因完全未開放的花蕾，可挑選到單核期的花藥，菌少、易消毒⑤單核期花藥的挑選一般月季的花藥培養(yǎng)時間選在五月初到五月的中旬，即月季的初花期。初花期的花蕾營養(yǎng)狀態(tài)及生理狀態(tài)會比較好，可能提高花粉的誘導(dǎo)成功率第十三頁，共26頁。13月季花藥培養(yǎng)時的花粉粒最好是〔〕A、四分體時期(shíqī)B、單核居中期C、單核靠邊期D、二核或三核花粉粒C2、培養(yǎng)基：花藥培養(yǎng)基所采用的培養(yǎng)基可能(kěnéng)因植物的不同而有所變化小麥中為N6，馬鈴薯、月季中為MS，油菜中為B5培養(yǎng)基第十四頁，共26頁。143、其他因素親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種的密度等對誘導(dǎo)成功都有一定(yīdìng)的影響六、實驗(shíyàn)操作〔一〕材料(cáiliào)的選?、谀承┲参锏幕ǚ奂?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。①最常用的方法有醋酸洋紅法1、方法第十五頁，共26頁。15①醋酸(cùsuān)洋紅法染色機(jī)理醋酸洋紅為堿性染色劑，而花粉細(xì)胞內(nèi)有染色體，染色體主要成分是DNA和蛋白質(zhì),易被堿性染料(rǎnliào)著色染成紅色。將體積分?jǐn)?shù)45％的醋酸100ml煮沸，緩緩參加1g洋紅(yánghóng)，在加熱回流8h，冷卻至50℃，過濾即可。②醋酸洋紅的配置2、醋酸洋紅法第十六頁，共26頁。16第十七頁，共26頁。17將花藥放在載玻片上，加一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％的醋酸洋紅(yánghóng)，用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查。③染色(rǎnsè)操作3、焙花青—鉻釩法將無水酒精(jiǔjīng)與冰醋酸按體積比為3：1的比例混勻①卡諾氏固定液的配制方法第十八頁，共26頁。18花藥應(yīng)該在卡諾氏固定液中固定20min，然后取出放在載玻片上，加焙花青—鉻釩溶液染色(rǎnsè)，蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查。將5g鉻明礬[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]參加90ml蒸餾水中，溶解后參加焙花青，混勻并加熱至沸騰，煮沸5分鐘后冷卻(lěngquè)至室溫，過濾，加蒸餾水定容至100ml。②焙花青—鉻釩溶液(róngyè)的配制方法③染色操作第十九頁，共26頁。19〔二〕材料(cáiliào)的消毒1、酒精(jiǔjīng)處理①花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30秒，立即取出。②無菌水清洗③無菌吸水紙吸干花蕾外表(wàibiǎo)的水分第二十頁，共26頁。202、消毒液處理(chǔlǐ)〔三〕接種(jiēzhòng)和培養(yǎng)①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〕②無菌水沖洗3~5次用于培養(yǎng)的花藥，實際上多數(shù)未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)(bǎohù)，通常處于無菌狀態(tài)，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。第二十一頁，共26頁。21在無菌條件下除去萼片和花瓣用鑷子(nièzi)取出花藥②要徹底去除花絲，因為與花絲相連(xiānɡlián)的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成立即將花藥(huāyào)接種于培養(yǎng)基上，通常每瓶接種花藥(huāyào)7-10個。1、剝?nèi)』ㄋ帰傥饟p傷花藥，以免誘導(dǎo)出非花粉愈傷組織2、接種注意：第二十二頁，共26頁。22①培養(yǎng)條件(tiáojiàn)：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。3、培養(yǎng)(péiyǎng)②培養(yǎng)：一般經(jīng)過(jīngguò)20-30天培養(yǎng)后，會發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體長出愈傷組織那么將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株③注意：如果花藥開裂釋放出胚狀體，那么一個花藥內(nèi)就會產(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，否那么這些植株將很難分開。第二十三頁，共26頁。23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(rónghé)造成的〕，因此還需要對培養(yǎng)出來的植株作進(jìn)一步的鑒定和篩選。4、鑒定(jiàndìng)和篩選第二十四頁，共26頁。24F1花粉(huāfěn)單倍體

幼苗(yòumiáo)純合

植株(zhízhū)花藥離