《月季的花药培养课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《月季的花药培养课件.pptx（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 花中皇后月季又称“月月红”，自然花期5至11月，开花连续不断，通常扦插就可以成活。第1页/共33页 1964 1964年，印度科学家在培养茂业曼陀罗的年，印度科学家在培养茂业曼陀罗的花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而花药时，首次获得了由花药中的花粉粒发育而来的单倍体植株。来的单倍体植株。说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件说明生殖细胞和体细胞一样，在离体条件下也具有发育成完整植株的潜能。下也具有发育成完整植株的潜能。自自2020世纪世纪6060年代以来，世界上已有年代以来，世界上已有250250多种高多种高等植物的花药培养获得成功。等植物的花药培养获得成功。我国已经培育成功近我国已经培
2、育成功近5050种植物的花粉再生植种植物的花粉再生植株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。株，如小麦、玉米、大豆、甘蔗、橡胶等。第2页/共33页知识回顾单倍体育种的过程？花药离体培养（花药离体培养（N）单倍体植株（单倍体植株（N）秋水仙素处理，秋水仙素处理，使染色体翻倍使染色体翻倍植株（植株（2N）特点：特点：1 明显缩短育种年限明显缩短育种年限2 后代植株都为纯合子。后代植株都为纯合子。正常植株（正常植株（2N）第3页/共33页课题背景第4页/共33页花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育1 雄蕊一、基础知识一、基础知
3、识2 花粉的概念花粉的概念:由由花粉母细胞花粉母细胞经过经过减数分裂减数分裂形成形成的的单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞.第5页/共33页花粉发育过程花粉发育过程第6页/共33页 花粉母细胞（小孢子母细胞）4个小孢子减数分裂小孢子四分体1个小孢子（单细胞花粉粒）花粉粒（双核）有丝分裂单核双核第7页/共33页小孢子母细胞花粉母细胞小孢子小孢子减减数数分分裂裂有丝有丝分裂分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞核有分有分丝裂丝裂精子精子营养细胞营养细胞生殖细胞生殖细胞（小孢子四分体时期（小孢子四分体时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期双核期）双核期）第8页/共33页小孢子母细胞小孢子
4、母细胞小孢子小孢子花粉囊花粉囊花药花药 花粉粒花粉粒（双核期）（双核期）成熟成熟花粉花粉第9页/共33页活动活动1 1：阅读：阅读“被子植物的花粉发育被子植物的花粉发育”，回答下列问，回答下列问题：题：1花粉是_倍体的_细胞.被子植物的花粉是在 中由 经过 分裂形成的。2花粉的发育要经历不同的时期：减数减数单单 生殖生殖（）分裂）分裂（）分裂）分裂小孢子母细胞（小孢子母细胞（2n2n）（）时期）时期（n n）单核（单核（）期）期（n n）双核期双核期（）细胞核）细胞核（n n）（）细细胞胞核核（n n）（）细胞（）细胞（n n）（）细胞（）细胞（n n）（）个精子）个精子(n)(n)单核（单核
5、（）期）期（n n）（）分裂）分裂减数减数小孢子四分体小孢子四分体靠边靠边有丝有丝居中居中生殖生殖营养营养花粉管花粉管2 生殖生殖有丝有丝花药花药 花粉母细胞花粉母细胞 第10页/共33页（二）产生花粉植株的两种途径移栽花药中的花粉胚状体脱分化脱分化 愈伤组织 花药中的花粉脱分化脱分化 分化分化 丛芽 再分化再分化 丛芽 诱导诱导生根原因：培养基中的原因：培养基中的激素种类激素种类及及浓度浓度配比配比第11页/共33页胚状体胚状体 在组织培养过程中，某些细胞在形态上转在组织培养过程中，某些细胞在形态上转变为与变为与合子发育成的胚合子发育成的胚非常相似的结构非常相似的结构，发育，发育过过程程亦与
6、合子胚类似；亦与合子胚类似；神奇的人工种子神奇的人工种子第12页/共33页:通过通过胚状体胚状体途径形成小植株途径形成小植株烟草花药培养胚状体发育途径胚状体发育途径第13页/共33页第14页/共33页愈伤组织转接种到愈伤组织转接种到再生培养基再生培养基愈伤组织分化形愈伤组织分化形成再生植株成再生植株水稻花药培养水稻花药培养愈伤组织发育途径愈伤组织发育途径部分花药产生愈伤组织部分花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药接种在平板上的水稻花药第15页/共33页 不同植物的诱导成功率很不相同，就同一种植物来说亲本的生理状况对诱不同植物的诱导成功率很不相同，就同一种植物来说亲本的生理状况对诱导成功率也有
7、直接影响。导成功率也有直接影响。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。选择合适的花粉发育时期是提高诱导成功率的重要因素。因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体，花粉发育因为并不是任何时期的花粉都可以经过培养产生愈伤组织或胚状体，花粉发育的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。的过程中，只有某一个时期对离体刺激敏感。选材是否成功是花药培养成功的关键。选材是否成功是花药培养成功的关键。三、影响花药培养的因素1、材料的选择：第16页/共33页 一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养的成功率一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培
8、养的成功率最高。即：最适合花药培养的时期为最高。即：最适合花药培养的时期为单核靠边期单核靠边期。选择单核期以前的花药接种，选择单核期以前的花药接种，质地幼嫩，极易破碎质地幼嫩，极易破碎；选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些松动，又给选择单核期之后的花药接种，花瓣已有些松动，又给材料的消毒带来困难，且难以材料的消毒带来困难，且难以挑选到单核期的花药挑选到单核期的花药。花药培养时期的选择花药培养时期的选择其它其它时期选择的缺点时期选择的缺点第17页/共33页 为了挑选到单核期的花药，为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的通常选择完全未开放的花蕾。花蕾。盛开的或略微开放的花，都不宜选作实验材料
9、。盛开的或略微开放的花，都不宜选作实验材料。选择完全未开放花蕾的原因选择完全未开放花蕾的原因 完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花完全未开放的花蕾，可挑选到单核期的花药，菌少、易消毒药，菌少、易消毒挑选单核期花药的方法挑选单核期花药的方法第18页/共33页 花药培养时间花药培养时间一般月季的花药培养时间选在一般月季的花药培养时间选在5 5月初到月初到5 5月的中旬，即月的中旬，即月季的初花期月季的初花期。初花期的花。初花期的花蕾营养状态及生理状态会比较好，可提高花粉的诱导成功率。蕾营养状态及生理状态会比较好，可提高花粉的诱导成功率。第19页/共33页 花药培养所采用的培养基各成分中花药培养所采
10、用的培养基各成分中植物生长调节植物生长调节剂的水平和配比起决定作用剂的水平和配比起决定作用。诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用 2 2，4-D4-D、IAAIAA；诱导分化的培养基常除去诱导分化的培养基常除去2 2，4-D4-D而以而以IBAIBA代之。代之。亲本植株的生长条件亲本植株的生长条件、材料的低温预处理材料的低温预处理、接种接种密度密度等对诱导成功率都有一定的影响。等对诱导成功率都有一定的影响。2、培养基的组成：3、其他因素：第20页/共33页为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？答：花瓣松动后，微答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花
11、药，生物就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。给材料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？第21页/共33页（一）材料选取（一）材料选取 2、通过、通过镜检镜检来确定是否处于适宜的发育期来确定是否处于适宜的发育期。方法：方法：醋酸洋红法醋酸洋红法(将染色体染成红色将染色体染成红色)焙花青焙花青-铬矾法铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看：月季的初花期 从花粉看：单核期 从花蕾看：完全未开放的 花药（载玻片上）1%的醋酸洋红1滴用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）花药（在卡诺氏固定液中处理20min）取出，置于载玻片上焙花青铬
12、矾溶液染色盖上盖玻片镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）四、实验操作第22页/共33页（二）材料的消毒（二）材料的消毒5 5、无菌水冲洗、无菌水冲洗3 35 5次次 花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态1、花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30秒2、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中24分钟 （质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）第23页/共33页在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药要彻底去除花丝，要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组
13、织或胚状体的形成。因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。立即将花药接种于培养基上，通常每瓶立即将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花药接种花药7-107-10个个。1 1、剥取花药、剥取花药勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织。勿损伤花药，否则接种后容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织。2 2、接种、接种注意：注意：（三）接种和培养（三）接种和培养第24页/共33页培养条件：温度控制在培养条件：温度控制在2525左右，不需要光照。左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要光照。幼小植株形成后才需要光照。3 3、培养、培养培养：一般经过培养：一般经过20-3020-30天
14、培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。长出愈伤组织则将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。长出愈伤组织则将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。注意：如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，注意：如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产生大量幼小植株，必须必须在花药开裂后尽快将幼小植株分开，在花药开裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很分别移植到新的培养基上，否则这些植株将很难分开。难分开。第25页/共33页 在花药培养中，特别是通过愈
15、伤组织形成的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化（主要原因是营养细胞核和生殖细胞核融合造成的）。4、鉴定和筛选第26页/共33页四、四、结果分析与评价结果分析与评价1、选材是否恰当 选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。2、无菌技术是否过关 如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。3、接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体，花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基，以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。第27页/共33页基础知识实验操作被子植被子植物的花物的花粉发育粉发育花粉花粉其他因素其他因素影响
16、因素花粉发育经历的时期月月季季的的花花药药培培养养材料与培养基材料与培养基材料的选取材料的选取产生途径产生途径结果分析与评价结果分析与评价消毒消毒接种和培养接种和培养课堂小结第28页/共33页植物组织培养技术与花药培养技术的比较植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织植物组织培养技术培养技术离体的植物离体的植物组织经脱分组织经脱分化形成愈伤化形成愈伤组织，再分组织，再分化成丛芽，化成丛芽，诱导出根，诱导出根，然后进行移然后进行移栽。栽。外植体为体细胞，染色体数外植体为体细胞，染色体数无需加倍。无需加倍。花药培养花药培养技术技术取材为花药，培养的为取材为花药，
17、培养的为单倍单倍单倍单倍体幼苗体幼苗体幼苗体幼苗，植株弱小，高度不，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为株的染色体数，而且为纯种纯种纯种纯种。第29页/共33页自主测评7 7基因型为AaBbAaBb的水稻（2424条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养形成试管苗。（1 1）愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团，愈伤组织形成中，必须从培养基中获得 、和小分子有机物等营养物质。（2 2）要促进花粉细胞分裂生长，培养基中应有 和 两种激素。（3 3）愈伤组织分化是指愈伤组织
18、形成芽和根，再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照，其原因是 _ _ 。（4 4）试管苗的细胞核中含有 条脱氧核苷酸链。（5 5）培育成的试管苗可能出现的基因型有 。水水 无机盐无机盐细胞分裂素细胞分裂素 试管苗的生长发育所需营养来自试管苗的生长发育所需营养来自叶绿体利用光能制造的有机物叶绿体利用光能制造的有机物24AB、Ab、aB、ab生长素生长素 叶绿素的形成需要光叶绿素的形成需要光 第30页/共33页下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两 种途径，请据图回答有关问题：课堂练习:第31页/共33页(1)(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株
19、的重要因素，一般来说选用要因素，一般来说选用期的花粉可提高成功期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过率。选择花粉时，一般要通过来确定花粉是来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是染色，常用的染色剂是 。(2)(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中要取决于培养基中 。(3)(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度组织的细胞排列疏松无规则，是一种高度的的薄壁细胞，胚状体与薄壁细胞，胚状体与发育形成的胚有类似的发育形成的胚有类似的结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。结构，即具有胚芽、胚轴和胚根。(4)(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。请说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。培养基，培养基，培养皿，培养皿，接种环，接种环，花蕾，花蕾，实验操作者的双手，实验操作者的双手，三角锥形瓶。三角锥形瓶。(填编号填编号)需要灭菌，需要灭菌，(填编号填编号)需要消毒。需要消毒。单核镜检醋酸洋红激素的种类及其浓度配比液泡化受精卵第32页/共33页感谢您的观看！第33页/共33页