月季花藥培養(yǎng)

課題背景利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以實現(xiàn)優(yōu)良品種的快速繁殖，保持遺傳性狀的一致。但這種方法同時也存在著一定的缺陷——繁殖出來的新植株往往無法獲得一些新的性狀。1964年，印度科學家在培養(yǎng)毛葉曼陀羅的花藥時，首次獲得了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來的單倍體植株，這個實驗說明生殖細胞和體細胞一樣，在離體條件下也具有發(fā)育成完整植株的潛能。單倍體育種不僅縮短了育種周期，也為新品種的培育開辟了新途徑。知識回顧單倍體育種的過程？花藥離體培養(yǎng)（N）單倍體植株（N）秋水仙素處理，使染色體加倍植株（2N）特點：1明顯縮短育種年限2后代植株都為純合子。正常植株（2N）單倍體育種和花藥離體培養(yǎng)有何關系？月季的花藥培養(yǎng)

花中皇后月季又稱“月月紅”，自然花期5至11月，開花連續(xù)不斷，通常扦插就可以成活。

一、課題目標：說出被子植物花粉發(fā)育的過程花藥培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑說出影響花藥培養(yǎng)的因素學習花藥培養(yǎng)的基本技術(shù)，嘗試用月季或其他植物的花藥進行培養(yǎng)。二、課題重點和難點：選取適宜的培養(yǎng)材料和培養(yǎng)基?；ǖ慕Y(jié)構(gòu)花托花萼花瓣雄蕊花藥花絲雌蕊柱頭花柱子房花絲花藥：囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉（一）被子植物的花粉發(fā)育1雄蕊一、基礎知識2花粉的概念:由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細胞.3、被子植物花粉的發(fā)育①花粉粒的形成花粉母細胞（小孢子母細胞）減數(shù)分裂（四分體時期）進入單核期有絲分裂（單核居中期）4個小孢子1個小孢子（單核靠邊期）1個小孢子花粉管細胞核生殖細胞核雙核期花粉粒營養(yǎng)細胞生殖細胞有絲分裂精子精子2個精子同營養(yǎng)細胞的基因型都一樣。3、被子植物花粉的發(fā)育②花粉是

經(jīng)過

分裂而形成的，因此，花粉是

倍體的

細胞③經(jīng)歷時期：

時期、

期、

期小孢子母細胞減數(shù)單生殖四分體單核雙核1、兩個精子和花粉管細胞核的基因型是否相同？2、每個精子中的染色體數(shù)和花粉母細胞中染色體數(shù)什么關系？思考：注：此處的四分體時期不同于減數(shù)分裂中的四分體。減數(shù)分裂中四分體：聯(lián)會后一對同源染色體中含有四個姐妹染色單體。小孢子細胞四分體期：花粉母細胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的4個連在一起的單倍體細胞4個小孢子減數(shù)分裂有絲分裂4個花粉管細胞核4個生殖細胞核有絲分裂8個精子1花粉母細胞2NNNN假如一種生物體細胞有２０條染色體那么它的小孢子母細胞、小孢子、花粉管細胞核、生殖細胞核各有多少條染色體？如果小孢子母細胞的基因型為AａBｂ（兩對基因位于兩對同源染色體上）那么小孢子、花粉管細胞核和生殖細胞核的基因型是什么？答案：２０、１０、１０、１０，AB或Aｂ或ａB或ａｂ。無論哪一種，來源于同一個小孢子的花粉管細胞核和生殖細胞核的基因一定相同1、關關于于被被子子植植物物花花粉粉發(fā)發(fā)育育的的說說法法，，不不正正確確的的是是（（））A、花花粉粉粒粒是是在在花花藥藥中中的的花花粉粉囊囊里里形形成成的的B、被被子子植植物物精精子子的的形形成成是是直直接接減減數(shù)數(shù)分分裂裂的的結(jié)結(jié)果果C、被被子子植植物物的的花花粉粉的的發(fā)發(fā)育育要要經(jīng)經(jīng)歷歷四四分分體體時時期期、、單單核核期期、、雙雙核核期期等等階階段段D、花花粉粉粒粒在在發(fā)發(fā)育育過過程程中中，，核核先先位位于于細細胞胞一一側(cè)側(cè)，，再再移移到到細細胞胞中中央央BD注：：花花粉粉母母細細胞胞經(jīng)經(jīng)減減數(shù)數(shù)分分裂裂形形成成4個單單核核花花粉粉粒粒，，每每個個花花粉粉粒粒的的細細胞胞核核進進行行一一次次有有絲絲分分裂裂形形成成1個花花粉粉管管細細胞胞核核和和1個生生殖殖細細胞胞核核，，每每個個生生殖殖細細胞胞核核再再進進行行一一次次有有絲絲分分裂裂生生成成2個精精子子。。一、、基基礎礎知知識識（二二））產(chǎn)產(chǎn)生生花花粉粉植植株株的的兩兩種種途途徑徑1.產(chǎn)生生花花粉粉植植株株的的兩兩條條途途徑徑2.產(chǎn)生生花花粉粉植植株株具具有有兩兩條條途途徑徑的的原原因因：：花粉粉花粉粉從芽芽從芽芽移栽栽脫分分化化誘導導胚狀狀體體愈傷傷組組織織分化化再分分化化生根根主要要取取決決于于培培養(yǎng)養(yǎng)基基中中的種種類類及及其其的配配比比。。激素素濃度度知識識拓拓展展①體體細細胞胞胚胚：植植物物組組織織培培養(yǎng)養(yǎng)過過程程中中，，某某些些體體細細胞胞在在形形態(tài)態(tài)上上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉榕c與合合子子發(fā)發(fā)育育成成的的胚胚（（具具有有胚胚根根、、胚胚芽芽、、胚胚軸軸等等結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)））非非常常相相似似的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，稱稱做做體體細細胞胞胚胚或或胚胚狀狀體體。。②花花粉粉胚胚：植植物物組組織織培培養(yǎng)養(yǎng)過過程程中中，，某某些些單單倍倍體體性性細細胞胞在在形形態(tài)態(tài)上上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變變?yōu)闉榕c與合合子子發(fā)發(fā)育育成成的的胚胚非非常常相相似似的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，稱稱做做花花粉粉胚胚或或胚胚狀狀體體。。③胚胚狀狀體體的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及其其發(fā)發(fā)育育過過程程與與種種子子相相似似，，所所以以把把從從胚胚狀狀體體到到從從芽芽的的過過程程稱稱為為分化化，而而把把從從愈愈傷傷組組織織到到從從芽芽的的過過程程稱稱為為再分分化化。④花花粉粉植植株株的的特特點點：：單倍倍體體植株株，，植植株株弱小小，高高度度不育育。.為什什么么胚狀狀體體和愈傷傷組組織織到叢叢芽芽分分別別稱稱為為分化化和再分分化化？思考考胚狀狀體體就就像像種種子子，，有有胚胚芽芽、、胚胚軸軸、、胚胚根根等等結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)。。胚胚狀狀體體到到叢叢芽芽就就是是由由原原始始的的分分化化狀狀態(tài)態(tài)繼繼續(xù)續(xù)生生長長和和分分化化完完成成的的。。而愈愈傷傷組組織織形形成成叢叢芽芽的的過過程程是是從從脫脫分分化化狀狀態(tài)態(tài)進進入入再再分分化化形形成成叢叢芽芽的的過過程程。。部分分花花藥藥通通過過胚胚狀狀體體途途徑徑形形成成小小植植株株煙草草花花藥藥培培養(yǎng)養(yǎng)胚狀狀體體發(fā)發(fā)育育途途徑徑愈傷組織織轉(zhuǎn)接種種到再生生培養(yǎng)基基愈傷組織織分化形形成再生生植株水稻花藥藥培養(yǎng)愈傷組織織發(fā)育途途徑部分花藥藥產(chǎn)生愈愈傷組織織接種在平平板上的的水稻花花藥（三）影影響花藥藥培養(yǎng)的的因素小麥的為為N6，馬鈴薯薯、月季季的為MS，油菜的的為B5培養(yǎng)基1、材料的的選擇2、培養(yǎng)基基的組成成植物的種種類親本植株株的生理理狀況（花期早早期）花粉的發(fā)發(fā)育期（單核居居中期與與靠邊期期之間））親本植株株生長條條件、材材料的低低溫預處處理、接接種密度度等3、其他因因素注意：選選擇最合合適的花花粉發(fā)育育時期:單核期①不選擇擇單核期期之前花花藥原因因：花藥質(zhì)地地幼嫩，，容易破破碎；②不選擇擇單核期期之后花花藥原因因：花瓣開始始松動，，給材料料消毒帶帶來困難難困難；③挑選單單核期花花藥方法法：應當當選擇完完全未開開放的花花蕾，微微生物少少，易消消毒。實驗操作作一、材料料的選取取二、材料料的消毒毒三、接種種和培養(yǎng)養(yǎng)（一）材材料選取取2、通過鏡檢來確定是是否處于于適宜的的發(fā)育期期。方法：醋酸洋紅紅法(將染色體體染成紅紅色)（常用））焙花青-鉻礬法(花粉細胞胞核染成成藍黑色色)。1、從花期看看：月季的的初花期期（根據(jù)據(jù)時令判判斷）從花粉看看：單核期（（需要鏡鏡檢）從花蕾看看：完全未未開放的的（肉眼眼觀察））花藥（載載玻片上上）→1%的醋酸洋洋紅1滴→用鑷鑷柄將花花藥搗碎碎，蓋上上蓋玻片片→鏡檢檢（花粉粉粒的細細胞核被被染成紅紅色）花藥（在在卡諾氏氏固定液液中處理理20min）→取出出，置于于載玻片片上→焙花青－－鉻礬溶溶液染色色→蓋上蓋蓋玻片→→鏡檢（（花粉粒粒的細胞胞核被染染成藍黑黑色）（二）材材料的消消毒5、無菌水水沖洗3～5次花藥的外外面有花花萼、花花瓣保護護，通常常處于無無菌狀態(tài)態(tài)1、花蕾用用體積分數(shù)數(shù)為70%的酒精浸泡30秒2、無菌水水清洗3、無菌吸吸水紙吸吸干花蕾蕾表面的的水分4、放入質(zhì)量分數(shù)數(shù)為0.1%的氯化汞汞溶液中2～4分鐘（（質(zhì)量分數(shù)數(shù)為1%的次氯酸鈣鈣溶液或飽和漂漂白粉溶溶液）花瓣松動動后，微微生物就就可能侵侵入到花花藥，給給材料的的消毒帶帶來困難難。為什么花花瓣松動動會給材材料的消消毒帶來來困難？？P39旁欄思考考（三）接接種和培培養(yǎng)1滅菌后花花蕾，要要在下除去萼萼片和花花瓣，并并立即將將花藥接接種到培培養(yǎng)基上上。3通常每瓶瓶接種花花藥，溫度控控制在左右，。幼小植植株形成成后才。2在剝離花花藥時，，要盡量量（否則接種種后，容容易從受受傷部位位產(chǎn)生二二倍體的的愈傷組組織），同時時還要徹徹底，因為與花花絲相連連的花藥藥不利于于愈傷組組織或胚胚狀體的的形成。一般經(jīng)過過20-30天培養(yǎng)后后，會發(fā)發(fā)現(xiàn)花藥藥開裂，，長出愈傷組織織或釋放放出胚狀狀體。將愈傷傷組織及及時轉(zhuǎn)移移到分化化培養(yǎng)基基上，以以便進一一步分化化出再生生植株。。4進一步鑒鑒定和篩篩選：常常會出出現(xiàn)染色色體倍性性的變化化無菌條件件不損傷花花藥去除花絲絲7-10個25℃不需要光光照需要光照照主要原因因是花粉管核核和生殖殖核融合合造成的1、選材是是否恰當當2、無菌技技術(shù)是否否過關3、接種是是否成功功選材是否否成功是是花藥培培養(yǎng)成功功的關鍵鍵。如果出現(xiàn)現(xiàn)了污染染現(xiàn)象，，說明某某些操作作步驟，，如培養(yǎng)養(yǎng)基滅菌菌、花蕾蕾消毒或或接種等等有問題題。如果接種種的花藥藥長出愈愈傷組織織或釋放放出胚狀狀體，花花藥培養(yǎng)養(yǎng)的第一一步就成成功了。。要適時時轉(zhuǎn)換培培養(yǎng)基，，以便愈愈傷組織織或胚狀狀體進一一步分化化成再生生植株。。三、結(jié)果果分析與與評價植物組織織（體細細胞）培培養(yǎng)技術(shù)術(shù)與花藥藥培養(yǎng)技技術(shù)的比比較項目植物（體細胞）培養(yǎng)花藥培養(yǎng)技術(shù)相同點1培養(yǎng)基配制方法、無菌技術(shù)及接種操作等基本相同。2都經(jīng)過細胞分裂進行了脫分化和再分化過程不同點1離體培養(yǎng)養(yǎng)的外植植體為體細胞。2有絲分裂裂的過程程，染色體數(shù)數(shù)量不變變。1花粉是生殖細胞胞，得到的的單倍體植植株，弱小且且高度不不育。2秋水仙素素處理，，染色體體加倍，，恢復正正常的染染色體數(shù)數(shù)，為純種。練一練1、關于花花藥培養(yǎng)養(yǎng)產(chǎn)生花花粉植株株的途徑徑，下列列敘述錯錯誤的是是()A．花粉可可通過愈愈傷組織織發(fā)育成成植株B．花粉可可通過胚胚狀體進進一步分分化成植植株C．主要由由培養(yǎng)基基中激素素的種類類及用量量決定途途徑D．產(chǎn)生胚胚狀體是是花藥離離體培養(yǎng)養(yǎng)中特有有的途徑徑D2、月季花花藥培養(yǎng)養(yǎng)時的花花粉粒最最好是（（））A、四分體體時期B、二核或三三核花粉粉粒C、單核期期D、雙核期期C3、關于月月季的花花藥培養(yǎng)養(yǎng)技術(shù)與與菊花的的組織培培養(yǎng)技術(shù)術(shù)的不同同，下列列說法不不正確的的是()A．花藥培培養(yǎng)需發(fā)發(fā)育時期期適宜的的花蕾B．花藥培培養(yǎng)對培培養(yǎng)基配配方的要要求更為為嚴格C．培養(yǎng)基基配制方方法完全全不同D．花藥裂裂開后長長出的愈愈傷組織織或釋放放的胚狀狀體要及及時換培培養(yǎng)基C4、下面是被被子植物物花粉發(fā)發(fā)育過程程的簡略略表示，，請回答答：小孢子母母細胞→①→②②→③→→雙核期(1)①是指________時期，由由小孢子子母細胞胞經(jīng)________分裂形成成。(2)②和③分別是指指________期和________期，該期期細胞的的特點是是________________________。(3)1個花粉母母細胞