1、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。,1964年，印度科學(xué)家在培養(yǎng)茂業(yè)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。,自20世紀(jì)60年代以來，世界上已有250多種高等植物的花藥培養(yǎng)獲得成功。,我國已經(jīng)培育成功近50種植物的花粉再生植株，如小麥、玉米、大豆、甘蔗、橡膠等。,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，使染色體翻倍,植株（2N）,特點(diǎn)：1 明顯縮短育種年限,2 后代植株都為純合子。,正常植株（2N

2、）,課題背景,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(chǔ)知識,2 花粉的概念:由花粉母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的單倍體的生殖細(xì)胞.,花粉發(fā)育過程,花粉母細(xì)胞 （小孢子母細(xì)胞）,4個小孢子,減數(shù)分裂,小孢子四分體,1個小 孢子,（單細(xì)胞花粉粒）,花粉粒 （雙核）,有絲分裂,單核,雙核,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,營養(yǎng)細(xì)胞,生殖細(xì)胞,（小孢子四分體時期,單核居中期,單核靠邊期,雙核期）,小孢子母細(xì)胞,小孢子,花粉囊,花藥,花粉粒（雙核期）,成熟花粉,活動1：閱讀“被子植物的花粉發(fā)育”，回答下列問題：

3、,1花粉是_倍體的_細(xì)胞. 被子植物的花粉是在 中由 經(jīng)過 分裂形成的。 2花粉的發(fā)育要經(jīng)歷不同的時期：,減數(shù),單 生殖,（ ）分裂,（ ）分裂,小孢子母細(xì)胞（2n）,（ ）時期（n）,單核（ ）期（n）,雙核期,（ ）細(xì)胞核（n）,（ ）細(xì)胞核（n）,（ ）細(xì)胞（n）,（ ）細(xì)胞（n）,（ ）個精子(n),單核（ ）期（n）,（ ）分裂,減數(shù),小孢子四分體,靠邊,有絲,居中,生殖,營養(yǎng),花粉管,2,生殖,有絲,花藥 花粉母細(xì)胞,（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑,移栽,原因：培養(yǎng)基中的激素種類及濃度配比,胚狀體,在組織培養(yǎng)過程中，某些細(xì)胞在形態(tài)上轉(zhuǎn)變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結(jié)構(gòu)，發(fā)育過程亦與合

4、子胚類似；,神奇的人工種子,:通過胚狀體途徑形成小植株,煙草花藥培養(yǎng),胚狀體發(fā)育途徑,愈傷組織轉(zhuǎn)接種到再生培養(yǎng)基,愈傷組織分化形成再生植株,水稻花藥培養(yǎng),愈傷組織發(fā)育途徑,部分花藥產(chǎn)生愈傷組織,接種在平板上的水稻花藥,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對誘導(dǎo)成功率也有直接影響。,選擇合適的花粉發(fā)育時期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。,因?yàn)椴⒉皇侨魏螘r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。,選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。,三、影響花藥培養(yǎng)的因素,1、材料的選擇：,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

5、藥培養(yǎng)的成功率最高。即：最適合花藥培養(yǎng)的時期為單核靠邊期。,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，且難以挑選到單核期的花藥。,花藥培養(yǎng)時期的選擇,其它時期選擇的缺點(diǎn),為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。盛開的或略微開放的花，都不宜選作實(shí)驗(yàn)材料。,選擇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,挑選單核期花藥的方法,花藥培養(yǎng)時間,一般月季的花藥培養(yǎng)時間選在5月初到5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，可提高花粉的誘導(dǎo)成功率。,花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)

6、基各成分中植物生長調(diào)節(jié)劑的水平和配比起決定作用。 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； 誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去2，4-D而以IBA代之。 親本植株的生長條件、材料的低溫預(yù)處理、接種密度等對誘導(dǎo)成功率都有一定的影響。,2、培養(yǎng)基的組成：,3、其他因素：,為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？,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。,為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？,討論：,（一）材料選取,2、通過鏡檢來確定是否處于適宜的發(fā)育期。 方法：醋酸洋紅法(將染色體染成紅色) 焙花青-鉻礬法(花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色)。,1、從花藥看：月季的初花期 從

7、花粉看：單核期 從花蕾看：完全未開放的,花藥（載玻片上）1%的醋酸洋紅1滴用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成紅色）,花藥（在卡諾氏固定液中處理20min）取出，置于載玻片上焙花青鉻礬溶液染色蓋上蓋玻片鏡檢（花粉粒的細(xì)胞核被染成藍(lán)黑色）,四、實(shí)驗(yàn)操作,（二）材料的消毒,5、無菌水沖洗35次 花藥的外面有花萼、花瓣保護(hù)，通常處于無菌狀態(tài),1、花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30秒,2、無菌水清洗,3、無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24分鐘 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）,在無菌條件下除去萼片和花瓣用鑷子取出花藥,要徹底去

8、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。,立即將花藥接種于培養(yǎng)基上，通常每瓶接種花藥7-10個。,1、剝?nèi)』ㄋ?勿損傷花藥，否則接種后容易從受傷部位產(chǎn)生二倍體的愈傷組織。,2、接種,注意：,（三）接種和培養(yǎng),培養(yǎng)條件：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),培養(yǎng)：一般經(jīng)過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。 長出愈傷組織則將愈傷組織及時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。,注意：如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內(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，否則這些植株

9、將很難分開。,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)細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核融合造成的）。,4、鑒定和篩選,四、 結(jié)果分析與評價,1、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。應(yīng)學(xué)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。,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(jìn)一步分化成再生植株。,基礎(chǔ)知識,實(shí)驗(yàn)操作,被子植物的花粉發(fā)育,花粉,其他因素,影響因素,花粉發(fā)育經(jīng)歷的

10、時期,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,接種和培養(yǎng),課堂小結(jié),植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較,自主測評,7基因型為AaBb的水稻（24條染色體）的花藥通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下培養(yǎng)形成試管苗。 （1）愈傷組織是花粉細(xì)胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細(xì)胞團(tuán)，愈傷組織形成中，必須從培養(yǎng)基中獲得 、 和小分子有機(jī)物等營養(yǎng)物質(zhì)。 （2）要促進(jìn)花粉細(xì)胞分裂生長，培養(yǎng)基中應(yīng)有 和 兩種激素。 （3）愈傷組織分化是指愈傷組織形成芽和根，再由芽發(fā)育成葉和莖。這一過程必須給予光照，其原因是 _ 。 （4）試管苗的細(xì)胞核中含有 條脫氧核苷酸鏈。 （5）培育成的試管苗可能出現(xiàn)的基因型有 。,水 無機(jī)鹽,細(xì)胞分裂素,試管苗的生長發(fā)育所需營養(yǎng)來自葉綠體利用光能制造的有機(jī)物,24,AB、Ab、aB、ab,生長素,葉綠素的形成需要光,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(xí):,(1)選用的材料合適與否是成功誘導(dǎo)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(xì)胞核進(jìn)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(xì)胞排