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。說明：

和體細胞一樣，在

條件下，也具有

。生殖細胞離體全能性月季的育種流程？月季花藥單倍體月季幼苗純合二倍體月季植株（）（）花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理（）育種單倍體

縮短了育種周期，為新品種的培育開辟了新途徑。第1頁/共30頁第一頁，共31頁。課題2月季的花藥培養(yǎng)課題2月季的花藥培養(yǎng)第2頁/共30頁第二頁，共31頁。課題內(nèi)容：（一）基礎知識（二）實驗操作（三）結(jié)果與分析第3頁/共30頁第三頁，共31頁。一、基礎知識1、被子植物的花粉發(fā)育第4頁/共30頁第四頁，共31頁。

囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒。大多數(shù)被子植物的花藥是由4個花粉囊（少數(shù)植物為2個）組成，分為左、右兩半，中間由藥隔相連。

花藥

當花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時，會形成大量的花粉母細胞（小孢子母細胞）。第5頁/共30頁第五頁，共31頁。

花粉粒是由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成，因此，花粉粒是單倍體的生殖細胞。②花粉

被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：

四分體時期、單核期和雙核期等階段。第6頁/共30頁第六頁，共31頁。1個小孢子母細胞（2n）4個小孢子（n）4個營養(yǎng)細胞（n）4個生殖細胞（n）4×2個精子（n）減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂花粉發(fā)育過程小孢子母細胞小孢子花粉囊花藥花粉粒（雙核期）成熟花粉第7頁/共30頁第七頁，共31頁。注意：①二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管細胞核和生殖細胞核。（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，生殖細胞進行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花粉在成熟時，含有一個營養(yǎng)核和兩個精子。③兩個精子和一個營養(yǎng)核的基因型相同。第8頁/共30頁第八頁，共31頁。

被子植物的花粉是在花藥中由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的。被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期，單核期和雙核期等階段。在正常情況下，一個小孢子母細胞可以產(chǎn)生8個精子；在一枚花藥中可以產(chǎn)生很多個花粉。

被子植物的花粉是在花藥中由花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的。被子植物的花粉的發(fā)育要經(jīng)歷四分體時期，單核期和雙核期等階段。在正常情況下，一個小孢子母細胞可以產(chǎn)生8個精子；在一枚花藥中可以產(chǎn)生很多個花粉。第9頁/共30頁第九頁，共31頁。2、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脫分化

兩種途徑之間并沒有絕對的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。第10頁/共30頁第十頁，共31頁。①材料的選擇

不同植物同種植物的親本生理狀況（初花期）合適的花粉發(fā)育時期（單核期靠邊期）②培養(yǎng)基的組成（MS培養(yǎng)基+不同比例的激素）③親本植株的生長條件、材料的低溫預處理以及接種密度等對誘導成功率都有一定影響3、影響花藥培養(yǎng)的因素未開放的花蕾第11頁/共30頁第十一頁，共31頁。

盛開的或略微開放的花都不易選做實驗材料月季第12頁/共30頁第十二頁，共31頁。

答：花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。思考

為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？第13頁/共30頁第十三頁，共31頁。二、實驗操作（一）材料的選?。ǘ┎牧系南荆ㄈ┙臃N和培養(yǎng)第14頁/共30頁第十四頁，共31頁。（一）材料的選取1.選擇花藥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。2.最常用的方法：醋酸洋紅法、焙花青—鉻礬法。

某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花青—鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。第15頁/共30頁第十五頁，共31頁。（二）材料的消毒花蕾無菌水清洗無菌吸水紙吸干表面水分0.1％的氯化汞溶液2-4min無菌水清洗3-5次70％的酒精浸泡30s第16頁/共30頁第十六頁，共31頁。剝?nèi)』ㄋ幗臃N花藥培養(yǎng)分化培養(yǎng)基培養(yǎng)鑒定和篩選不要損傷花藥？要徹底除去花絲？溫度？光照？用量最高的激素是什么？常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化？每個培養(yǎng)瓶接種

個花藥？花藥長出愈傷組織還要轉(zhuǎn)移到哪？（三）接種和培養(yǎng)（7～10）第17頁/共30頁第十七頁，共31頁。三、結(jié)果分析與評價1、選材是否恰當

選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。應學會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。2、無菌技術(shù)是否過關(guān)

如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。第18頁/共30頁第十八頁，共31頁。3、接種是否成功

如果接種的花藥長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。要適時轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，以便愈傷組織或胚狀體進一步分化成再生植株。第19頁/共30頁第十九頁，共31頁。基礎知識實驗操作被子植物的花粉發(fā)育花粉雙核期其他因素接種密度小孢子四分體時期影響因素花粉發(fā)育經(jīng)歷的時期花粉囊單核期親本植株的生長條件材料低溫預處理月季的花藥培養(yǎng)材料與培養(yǎng)基材料的選取產(chǎn)生途徑結(jié)果分析與評價消毒花粉培養(yǎng)條件接種和培養(yǎng)課堂小結(jié)第20頁/共30頁第二十頁，共31頁。植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較項目相同點不同點植物組織培養(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，誘導出根，然后進行移栽。外植體為體細胞，染色體數(shù)無需加倍。花藥培養(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，恢復正常植株的染色體數(shù)，而且為純種。第21頁/共30頁第二十一頁，共31頁。

下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：課堂練習第22頁/共30頁第二十二頁，共31頁。(1)選用的材料合適與否是成功誘導出花粉植株的重要因素，一般來說選用

期的花粉可提高成功率。選擇花粉時，一般要通過

來確定花粉是否處于合適的發(fā)育期，這時需要對花粉的細胞核進行染色，常用的染色劑是

。(2)上圖中花藥經(jīng)脫分化產(chǎn)生胚狀體還是愈傷組織主要取決于培養(yǎng)基中

。

(3)胚狀體與愈傷組織在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于愈傷組織的細胞排列疏松無規(guī)則，是一種高度

的薄壁細胞，胚狀體與

發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)，即具有胚芽、胚軸和胚根。(4)無菌技術(shù)也是成功誘導出花粉植株的重要因素，請說明下列各項需要消毒，還需要滅菌。①培養(yǎng)基，②培養(yǎng)皿，③接種環(huán)，④花蕾，⑤實驗操作者的雙手，⑥三角錐形瓶。

(填編號)需要滅菌，

(填編號)需要消毒。

單核

鏡檢

醋酸洋紅激素的種類及其濃度配比

液泡化

受精卵①②③⑥④⑤第23頁/共30頁第二十三頁，共31頁。1.答：F2代紫色甜玉米的基因型組成可能為Aasusu或AAsusu。如果運用常規(guī)育種方法，將F2代中的紫色甜玉米與白色甜玉米（aasusu）進行測交，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，耗時也較長，需要至少三年的選種和育種時間。習題答案第24頁/共30頁第二十四頁，共31頁。

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25頁/共30頁第二十五頁，共31頁。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更換培養(yǎng)基；花藥培養(yǎng)對培養(yǎng)基配方的要求更為嚴格。這些都使花藥培養(yǎng)的難度大為增加。第26頁/共30頁第二十六頁，共31頁。第27頁/共30頁第二十七頁，共31頁。資料胚狀體：又稱體細胞胚，這種體細胞在形態(tài)上能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結(jié)構(gòu)，而且他的發(fā)育過程也與合子胚類似，胚芽、胚根、胚軸等結(jié)構(gòu)完整，就像一顆種子。第28頁/共30頁第二十八頁，共31頁。愈傷組織：在人工培養(yǎng)基上由外植體長出來的一團無序生長的薄壁細胞（細胞排列疏松、無規(guī)則）。第29頁/共30頁第二十九頁，共31頁。感謝您的觀看！第30頁/共30頁第三十頁，共31頁。內(nèi)容總結(jié)1964年