月季花药培养课件

月季花药培养课件花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花粉囊状结构，内有很多花粉 花粉是由花粉母细胞（小孢子母细胞）经过花粉是由花粉母细胞（小孢子母细胞）经过减数减数减数减数分裂分裂分裂分裂而形成的，因此，花粉是而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞单倍体的生殖细胞。花粉的发育要经历：花粉的发育要经历：四分体四分体四分体四分体时期、单核期、双核时期、单核期、双核期等阶段。期等阶段。（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育雄蕊雄蕊花丝花药：囊状结构，内有很多花粉 花粉是由花花粉粒花粉粒被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育过程被子植物花粉的发育过程注意注意：二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成，细胞核。（精子在花粉管中形成，如棉花、桃、李、茶、杨、）三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，生殖细胞进行一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一次有丝分裂，形成两个精子，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。（一个营养核和两个精子。（如水稻、大麦、小麦、玉米、油菜等的花粉）两个精子和一个营养核的基因型相同。两个精子和一个营养核的基因型相同。4个小孢子个小孢子减分减分有分有分4个花粉管细胞核个花粉管细胞核4个生殖细胞核个生殖细胞核有丝分裂有丝分裂8个精子个精子1花粉母细胞花粉母细胞注意：4个小孢子减分有分4个花粉管细胞核4个生殖细胞核有丝分（二）产生花粉植株的两种途径（二）产生花粉植株的两种途径移栽移栽花药中花药中的花粉的花粉胚状体胚状体脱分化脱分化 愈伤组织愈伤组织 花药中花药中的花粉的花粉脱分化脱分化 分化分化 丛芽丛芽 再分化再分化 丛芽丛芽 诱导诱导生根生根（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体细胞胚（胚状体）：体细胞胚（胚状体）：在组织培养过程中，某些体细胞在形在组织培养过程中，某些体细胞在形态上转变为与合子发育成的胚非常相似的态上转变为与合子发育成的胚非常相似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）体细胞胚（胚状体）。体细胞胚（胚状体）：人工种子人工种子 又称人造种子、合成种子或无性又称人造种子、合成种子或无性种子，就是将组织培养所产生的种子，就是将组织培养所产生的体细体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎等繁殖体等繁殖体，包裹在能提供营养的胶囊，包裹在能提供营养的胶囊（人造胚乳人造胚乳）里，再在外面包上一层）里，再在外面包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜具有保护功能和防止机械损伤的外膜（人造种皮人造种皮），造成一种类似种子的），造成一种类似种子的结构，能在一定的条件下萌发生长，结构，能在一定的条件下萌发生长，形成完整植株。形成完整植株。人工种子 又称人造种子、合成种子或无性种(三三)、影响花药培养的因素、影响花药培养的因素1、材料的选择、材料的选择不同植物不同植物同一植物的不同生理状况同一植物的不同生理状况（花期早期初花期）（花期早期初花期）合适的花粉发育期合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间）（单核居中期与靠边期之间）此外，植株生长条件、材料低温预处理、接此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等种密度等2、培养基的组成、培养基的组成(三)、影响花药培养的因素1、材料的选择、材料的选择 花期早期时的花药比后期的更容易花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般月季的花药培养时产生花粉植株。一般月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的间选在五月初到五月中旬，即月季的初初初初花期花期花期花期。选择合适的花粉发育时期也是提高选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般来说，在诱导成功率的重要因素。一般来说，在单核期单核期单核期单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。时期，花药培养成功率最高。为了挑选到单核期的花药，通常选为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾择完全未开放的花蕾。1、材料的选择 花期早期时的花药比后期的更容易2、培养基的组成、培养基的组成 月季花的培养基配方月季花的培养基配方 在在1000mlMS培养基配方中添加培养基配方中添加 2，4D 0.4mg KT 0.2mg IAA 4mg调节调节PH为为5.82、培养基的组成 月季花的培养基配方（一）材料的选择（一）材料的选择 选择花药时，一般要通过选择花药时，一般要通过镜检镜检来确来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。定其中的花粉是否处于适宜的发育期。最常用的方法有最常用的方法有醋酸洋红法醋酸洋红法。但是，。但是，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用用焙花青焙花青-铬矾法铬矾法，这种方法能将花粉细，这种方法能将花粉细胞核染成胞核染成蓝黑色蓝黑色。二、实验操作（一）材料的选择 选择花药时（二）材料的消毒（二）材料的消毒1、花蕾用、花蕾用70%的酒精的酒精浸泡浸泡30秒秒2、无菌水清洗、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入、放入质量分数为质量分数为0.1%的氯化汞的氯化汞溶液中溶液中24分钟（也可分钟（也可质量分数为质量分数为1%的次氯酸钙的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液溶液或饱和漂白粉溶液）5、无菌水冲洗、无菌水冲洗35次次 用于培养花药，实际上多数未熟，由于用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无它的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。即可。（二）材料的消毒1、花蕾用70%的酒精浸泡30秒为什么花瓣松动会给为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？材料的消毒带来困难？答：花瓣松动后，微生物答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材就可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？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？答：花瓣松动后，微（三（三）接种和培养）接种和培养 灭菌后花蕾，要在无菌条件下灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼除去萼片和花瓣片和花瓣，并立即将，并立即将花药接种花药接种到培养基上。到培养基上。在剥离花药时，要尽量在剥离花药时，要尽量不损伤花药不损伤花药（否则（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要伤组织），同时还要彻底去除花丝彻底去除花丝，因为因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。体的形成。（三）接种和培养 灭菌后花蕾，要在无菌条件 通常每瓶接种花药通常每瓶接种花药7-10个，温度控制个，温度控制在在25左右，左右，不需要光照不需要光照。幼小植株形成。幼小植株形成后才后才需要光照需要光照。一般经过一般经过20-30天培养后，会发现花天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到将愈伤组织及时转移到分化培养基分化培养基上，以上，以便进一步分化出再生植株。便进一步分化出再生植株。通常每瓶接种花药7-10个，温度控制在25 如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药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，必须在花药开裂后内就会产生大量幼小植株，必须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，否则这些植株将很难分开。上，否则这些植株将很难分开。在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成在花药培养中，特别是通过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出现的花粉植株，常常会出现染色体倍性的变化染色体倍性的变化。（主要原因是（主要原因是营养核和生殖核融合营养核和生殖核融合造成的。）造成的。）故需对故需对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。如果花药开裂释放出胚状体，则一个花药内就会产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，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。植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目相同点不同点植物组织课题成果评价课题成果评价选材是否恰当选材是否恰当 选材是否成功是花药培养成功的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关键。应学会通过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。宜发育期的花粉。课题成果评价选材是否恰当课题成果评价课题成果评价无菌技术是否过关无菌技术是否过关 如果出现了污染现象，说明某些如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒操作步骤，如培养基灭菌、花蕾消毒或花药接种等有问题。或花药接种等有问题。课题成果评价无菌技术是否过关课题成果评价课题成果评价接种是否成功接种是否成功 如果接种的花药长出愈伤组织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，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以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。成再生植株。课题成果评价接种是否成功练习练习1 F2代紫色甜玉米的基因型组成可能代紫色甜玉米的基因型组成可能为为Aasusu或或AAsusu。如果运用常规育种。如果运用常规育种方法，将方法，将F2代中的紫色甜玉米与白色甜代中的紫色甜玉米与白色甜玉米（玉米（aasusu）进行）进行测交测交，可以选择出，可以选择出基因型为基因型为AAsusu纯种紫色甜玉米。但这纯种紫色甜玉米。但这种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至种方法比较繁琐，耗时也较长，需要至少三年的选种和育种时间。少三年的选种和育种时间。练习1 F2代紫色甜玉米的基因型组成可能为Aa 如果利用花药培养的技术，在如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中就可能有代产生的花粉中就可能有Asu的的组合，再将花粉植株进行染色体加组合，再将花粉植株进行染色体加倍，就可以直接得到紫色甜玉米的倍，就可以直接得到紫色甜玉米的纯合子（纯合子（AAsusu）。这种方法可以）。这种方法可以大大缩短育种周期。大大缩短育种周期。如果利用花药培养的技术，在F1代产生的花粉中练习练习2 植物组织培养技术与花药培养技术的植物组织培养技术与花药培养技术的 相同之处相同之处是：培养基配制方法、无菌技术是：培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。及接种操作等基本相同。不同之处不同之处在于：花药培养的选材非常重要，在于：花药培养的选材非常重要，需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后需事先摸索时期适宜的花蕾；花药裂开后释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换释放出的愈伤组织或胚状体也要及时更换培养基；花药培养对培养基配方的要求更培养基；花药培养对培养基配方的要求更为严格。这些都使花药培养的难度大为增为严格。这些都使花药培养的难度大为增加。加。练习2 植物组织培养技术与花药培养技术的 相同之处是THE END