月季的花藥培養(yǎng)MicrosoftPowerPoint幻燈片

課題背景利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以實(shí)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(shí)也存在著一定的缺陷——繁殖出來(lái)的新植株往往無(wú)法獲得一些新的性狀。1964年，印度科學(xué)家在培養(yǎng)毛葉曼陀羅的花藥時(shí)，首次獲得了由花藥中的花粉粒發(fā)育而來(lái)的單倍體植株，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明生殖細(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?；ǖ慕Y(jié)構(gòu)一、課題背景花藥植物學(xué)名詞，是指花絲頂端膨大呈囊狀的部分，是雄蕊的重要組成部分?；ㄋ幫ǔＳ?個(gè)或2個(gè)花粉囊組成，左右對(duì)稱分開(kāi)，中間以藥隔相連?；ㄋ幣囵B(yǎng)花藥培養(yǎng)是用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，把發(fā)育到一定階段的花藥，通過(guò)無(wú)菌操作技術(shù)，接種在人工培養(yǎng)基上，以改變花藥內(nèi)花粉粒的發(fā)育程序，誘導(dǎo)其分化，并連續(xù)進(jìn)行有絲分裂，形成細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)而形成一團(tuán)無(wú)分化的薄壁組織——愈傷組織，或分化成胚狀體，隨后使愈傷組織分化成完整的植株。植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？花粉粒（1N）單倍體植株（1N）二倍體純合子植株（2N）

縮短了育種周期，為新品種的培育開(kāi)辟了新途徑。（一）被子植物的花粉發(fā)育二、基礎(chǔ)知識(shí)

問(wèn)題：1.被子植物雄蕊是由哪幾部分組成的？2.花藥與花粉是什么關(guān)系？3.被子植物的花粉是如何發(fā)育來(lái)的？4.小孢子母細(xì)胞形成精子，期間要經(jīng)過(guò)幾次分裂？分別是什么方式？5.小孢子形成精子，期間分裂次數(shù)與分裂方式分別是什么？6.小孢子與小孢子母細(xì)胞相比，染色體數(shù)相同嗎？7.一個(gè)花粉粒中的兩個(gè)精子，基因組成相同嗎？8.植物花粉發(fā)育過(guò)程中的小孢子“四分體”與減數(shù)分裂過(guò)程中的“四分體”一樣嗎？花絲花藥雄蕊囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒雄蕊花粉囊

當(dāng)花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時(shí)，會(huì)形成大量的花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）?；ǚ?/p>

花粉粒是由花粉母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂而形成，因此，花粉粒是單倍體的生殖細(xì)胞。

被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：

四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階段?；ǚ郯l(fā)育過(guò)程小孢子母細(xì)胞花粉母細(xì)胞小孢子減數(shù)分裂有絲分裂花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核有分絲裂精子1個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞4個(gè)4個(gè)4個(gè)4個(gè)4個(gè)8個(gè)（小孢子四分體時(shí)期單核居中期單核靠邊期雙核期）解釋：花粉是由小孢子母細(xì)胞先經(jīng)減數(shù)分裂后經(jīng)有絲分裂并依次經(jīng)歷了四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階段后產(chǎn)生的。單核期的細(xì)胞含濃厚的原生質(zhì)，核開(kāi)始時(shí)位于細(xì)胞的中央。隨著細(xì)胞不斷長(zhǎng)大，核由中央移向細(xì)胞一側(cè)，此時(shí)是花藥組織培養(yǎng)的最佳時(shí)期，并分裂成1個(gè)生殖細(xì)胞核和1個(gè)花粉管細(xì)胞核，進(jìn)而形成兩個(gè)細(xì)胞，生殖細(xì)胞將再分裂一次，形成兩個(gè)精子。思考被子植物花粉發(fā)育過(guò)程中的四分體時(shí)期與減數(shù)分裂過(guò)程中的四分體時(shí)期是同一階段嗎？【提示】不是同一階段。前者的四分體時(shí)期是指4個(gè)單倍體細(xì)胞連在一起的時(shí)期；后者的四分體時(shí)期是指同源染色體配對(duì)后，一對(duì)同源染色體含有四條染色單體的階段?；ǚ哿ｎ愋鸵粋€(gè)成熟的花粉粒即為雄配子體，有兩種情況：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）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(yíng)養(yǎng)核和兩個(gè)精子。（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑

問(wèn)題：1.產(chǎn)生花粉植株有幾種途徑，分別是怎樣的？2.形成這兩種途徑的關(guān)鍵因素是什么？3.花粉胚與體細(xì)胞胚有什么區(qū)別？（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑花粉花粉胚狀體愈傷組織叢芽生根移栽脫分化分化再分化誘導(dǎo)脫分化

說(shuō)明：兩種途徑之間并沒(méi)有絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。

說(shuō)明：無(wú)論哪種方式，都要先誘導(dǎo)生芽，再誘導(dǎo)生根。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素問(wèn)題1.影響花藥培養(yǎng)的因素有哪些？哪些為主要影響因素？哪些為重要影響因素？2.對(duì)于月季的花藥而言，最合適的選取時(shí)期是？為什么？3.為什么花瓣的松動(dòng)會(huì)給消毒帶來(lái)困難？①不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；②不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開(kāi)始松動(dòng)，給材料消毒帶來(lái)困難困難；③挑選單核期花藥方法：應(yīng)當(dāng)選擇完全未開(kāi)放的花蕾，菌少，易消毒。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇：⑴不同種類植物的誘導(dǎo)成功率不同。⑵同一種植物，親本植株的生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功率有直接影響。⑶合適的花粉發(fā)育時(shí)期：花期早期時(shí)的花藥最佳。⑷選擇最合適的花粉發(fā)育時(shí)期

為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來(lái)困難？問(wèn)題思考

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(lái)困難。

花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基各成分中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的水平和配比起決定作用。⑴誘導(dǎo)愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生的培養(yǎng)基：廣泛使用2，4-D、IAA；⑵誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去2，4-D而以IBA代之。

親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對(duì)誘導(dǎo)的成功率都有一定的影響。2、培養(yǎng)基的組成：3、其他因素：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(guò)_____來(lái)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，需采用焙花青—鉻礬法。這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色?；ㄆ谠缙阽R檢醋酸洋紅三、實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選取用于培養(yǎng)的花藥，實(shí)際上多數(shù)未成熟，由于它外面有花萼，花瓣或穎片的保護(hù)，通常處于無(wú)菌狀態(tài)，所以只要將整個(gè)花蕾或消毒即可。

（二）材料的消毒花蕾無(wú)菌水清洗吸干表面水分0.1％的氯化汞溶液2-4min無(wú)菌水清洗3-5次70％的酒精浸泡30s1.將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30s2.無(wú)菌水清洗3.無(wú)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2~4min（也可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）5.無(wú)菌水沖洗3~5次（二）材料的消毒

問(wèn)題：1.接種的對(duì)象是什么？2.為什么剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥并且徹底除去花絲？3.每瓶接種花藥幾個(gè)？4.培養(yǎng)時(shí)需控制什么樣的培養(yǎng)條件？5.花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放胚狀體后，如何進(jìn)一步處理？6.在花藥培養(yǎng)中，特別是通過(guò)愈傷組織形成的花粉植株，常出現(xiàn)染色體倍性的變化，為什么？7.花藥培養(yǎng)出現(xiàn)污染的原因有哪些？（三）接種和培養(yǎng)

滅菌后花蕾，要在無(wú)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。（三）接種和培養(yǎng)

花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放胚狀體后，如何進(jìn)一步處理？【提示】

(1)花藥長(zhǎng)出愈傷組織后，要將愈傷組織及時(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。(2)花藥開(kāi)裂釋放出胚狀體后，要盡快將幼小植株分開(kāi)，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開(kāi)。

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。

對(duì)培養(yǎng)出來(lái)的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選。因?yàn)樵诨ㄋ幣囵B(yǎng)中，特別是通過(guò)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。這是營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和生殖細(xì)胞核融合造成的。四、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)

（一）選材是否恰當(dāng)

選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)通過(guò)顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。（二）無(wú)菌技術(shù)是否過(guò)關(guān)

如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說(shuō)明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問(wèn)題。（三）接種是否成功

如果接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一步分化成再生植株。小結(jié)被子植物的花粉發(fā)育1．發(fā)育場(chǎng)所發(fā)育場(chǎng)所為被子植物雄蕊的花藥中。被子植物的雄蕊通常包含花絲、花藥兩部分?；ㄋ帪槟覡罱Y(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有許多花粉。2．分裂方式花粉是由花粉母細(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。菊花莖的組織培養(yǎng)與月季花藥培養(yǎng)技術(shù)的異同二者都是快速、大量繁殖花卉的技術(shù)手段。菊花莖的組織培養(yǎng)月委花藥培養(yǎng)不同點(diǎn)外植體細(xì)胞類型體細(xì)胞生殖細(xì)胞培養(yǎng)結(jié)果正常植株單倍體植株光的要求每日照射12h幼苗形成后才需要照光相同點(diǎn)理論依據(jù)、培養(yǎng)基的配制方法、無(wú)菌技術(shù)及接種操作等基本相同另外，花藥培養(yǎng)的