季的花藥培養(yǎng)

季的花藥培養(yǎng)第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育1、被子植物子房胚珠第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育1、被子植物凡是種子有果皮包被著，胚珠有子房壁包被著的植物，就叫做被子植物第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日花的結構第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育小孢子母細胞4個小孢子四分體時期1個小孢子單核居中期1個小孢子單核靠邊期花粉粒雙核期第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育雄蕊：花絲花藥：囊狀結構，內(nèi)有很多花粉粒花粉是小孢子母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞?；ǚ鄣陌l(fā)育要經(jīng)歷：四分體時期、單核期、雙核期第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日花粉發(fā)育過程減數(shù)分裂有絲分裂第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日小孢子母細胞花粉母細胞小孢子減數(shù)分裂_____分裂花粉管細胞核生殖細胞核____分裂__個精子1個營養(yǎng)細胞生殖細胞4個4個4個4個4個8個（小孢子四分體時期單核居中期單核靠邊期雙核期）兩個精子和一個營養(yǎng)核的基因型相同?2有絲有絲第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日注意：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。④1花粉母細胞4個小孢子減分有分4個花粉管細胞核4個生殖細胞核有分8個精子第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日花雄蕊雌蕊花藥花粉粒精子精子子房胚珠胚囊子房壁珠被卵細胞兩個極核受精卵受精極核胚胚乳種皮種子果皮果實有絲分裂有絲分裂1n1n2n1n3n2n2n2n2n胚是一個新個體的幼體發(fā)育結果第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日練習：①寫出花粉的發(fā)育過程的發(fā)育過程（學生板書）②假如一種生物體細胞有２０條染色那么它的小孢子母細胞、小孢子、花粉管細胞核、生殖細胞核各有多少條染色體？如果小孢子母細胞的基因型為AａBｂ（兩對基因位于兩對同源染色體上）那么小孢子、花粉管細胞核和生殖細胞核的基因型是什么？答案：小孢子母細胞→４個小孢子→單核居中期→單核靠邊期→花粉粒答案：２０、１０、１０、１０，AB或Aｂ或ａB或ａｂ。無論哪一種，來源于同一個小孢子的花粉管和生殖核的基因一定相同第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑花藥胚狀體叢芽

分化

生根植物體誘導脫分化

移栽第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日胚狀體:在組織培養(yǎng)過程中，某些體細胞在形態(tài)上轉變?yōu)榕c合子發(fā)育成的胚非常相似的結構，發(fā)育過程亦與合子胚類似，胚芽、胚根、胚軸等結構完整,就像一顆種子。科學家將這種結構稱為胚狀體(體細胞胚)。基本概念：第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日二、產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑花藥分化

生根移栽誘導脫分化

愈傷組織叢芽

植物體第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日愈傷組織：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）。第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑形成原因：主要取決于培養(yǎng)基中的激素的種類及其濃度的配比第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日1.為什么胚狀體和愈傷組織到叢芽分別稱為分化和再分化？思考

2.花粉植株弱小，高度不育，是否就沒有利用價值？用于單倍體育種技術，可明顯縮短育種周期，培育純合新品種。

胚狀體就像種子，有胚芽、胚軸、胚根等結構。胚狀體到叢芽就是由原始的分化狀態(tài)繼續(xù)生長和分化完成的。而愈傷組織形成叢芽的過程是從脫分化狀態(tài)進入再分化形成叢芽的過程。第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日1、材料的選擇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三、影響花藥培養(yǎng)的因素第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日（三）影響花藥培養(yǎng)的因素a.材料選擇什么時期最好，為什么？b.如何選擇單核期細胞？c.還有哪些影響花藥培養(yǎng)的因素？閱讀P38-39思考：誘導花粉植株能否成功及成功率的高低，主要影響因素是

和

。培養(yǎng)基的組成材料的選擇花期為初花期，花粉發(fā)育在單核靠邊期，成功率最高。選擇完全未開放的花蕾親本植株的生長條件、材料的預處理及接種密度等。第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日討論：1.不選擇單核期之前花藥原因：2.不選擇單核期之后花藥原因3.選擇完全未開放花蕾的原因

花藥質地幼嫩，容易破碎花瓣開始松動，給材料消毒帶來困難困難完全未開放的花蕾，可挑選到單核期的花藥，菌少、易消毒第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日2、培養(yǎng)基的組成花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)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。⑴誘導愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生的培養(yǎng)基：廣泛使用2，4-D、IAA和KT；⑵誘導分化的培養(yǎng)基常除去2，4-D而以IBA或BA等代之。3、其他因素：材料的低溫處理、接種密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對誘導的成功率都有一定的影響。第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日實驗操作一、材料的選取二、材料的消毒三、接種和培養(yǎng)第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日（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___色)

焙花青-鉻礬法(花粉細胞核染成____色)。1、從花藥看：月季的初花期從花粉看：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（花粉粒的細胞核被染成藍黑色）紅藍黑第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日（二）材料的消毒（無菌吸水紙）吸干水分（0.1％氯化汞溶液）2～4min（無菌水）沖洗花蕾（70％酒精）大約30s（無菌水）清洗1.與菊花外植體的消毒相比較，有何不同？為什么？

在酒精消毒前，花藥不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。因為月季花蕾外面有花萼、花瓣或穎片保護，通常處于無菌狀態(tài)，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。

2.為什么花瓣松動會給消毒帶來困難？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。第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日（二）材料的消毒（無菌吸水紙）吸干水分（0.1％氯化汞溶液）2～4min（無菌水）沖洗花蕾（70％酒精）大約30s（無菌水）清洗1.與菊花外植體的消毒相比較，有何不同？為什么？

在酒精消毒前，花藥不需要預先用流水沖洗、洗衣粉洗滌和軟刷刷洗。因為月季花蕾外面有花萼、花瓣或穎片保護，通常處于無菌狀態(tài)，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。

2.為什么花瓣松動會給消毒帶來困難？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。第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日（三）接種和培養(yǎng)

1滅菌后花蕾，要在

下除去萼片和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。3通常每瓶接種花藥

，溫度控制在

左右，

。幼小植株形成后才

。2在剝離花藥時，要盡量

（否則接種后，容易從受傷部位產(chǎn)生二倍體的愈傷組織），同時還要徹底

，因為與花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。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。將愈傷組織及時轉移到分化培養(yǎng)基上，以便進一步分化出再生植株。

4進一步鑒定和篩選：常常會出現(xiàn)染色體倍性的變化無菌條件不損傷花藥去除花絲7-10個25℃不需要光照需要光照主要原因是花粉管核和生殖核融合造成的第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日選材是否恰當選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關鍵。應學會通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。課題成果評價課題成果評價課題成果評價課題成果評價第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日無菌技術是否過關如果出現(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。課題成果評價第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日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。課題成果評價第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日項目相同點不同點植物組織培養(yǎng)技術花藥培養(yǎng)技術植物組織培養(yǎng)技術與花藥培養(yǎng)技術的異同點離體的植物組織經(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。(無性生殖）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。（有性生殖）第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日課后練習1F2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。第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日激素激素種類和濃度對花藥培養(yǎng)的影響花藥壁分化程度高，重新分裂需要較高的激素濃度才能啟動。因此，花藥培養(yǎng)基的激素水平要相對較低才能抑制二倍體細胞的分裂。確定適宜的激素濃度，以促使花粉細胞分裂的同時又抑制花藥二倍體細胞分裂是成功獲得單倍體的關鍵。

知識拓展：第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日誘導培養(yǎng)：

多數(shù)植物用2,4-D和KT，但濃度不同。有些植物用BA和NAA。

2,4-D和KT濃度對誘導單倍體的頻率有較大影響，高濃度2,4-D主要誘導花藥形成愈傷組織，不能形成胚狀體，所以2,4-D激素水平要相對較低。

知識拓展：第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日一、被子植物的花粉發(fā)育第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日2）、器官發(fā)生途徑：

由愈傷組織或外植體誘導形成不定根或不定芽，再獲得再生植株的方法。百合鱗葉培養(yǎng)外植體器官發(fā)生途徑概述第四十頁，共四十六頁，2022年，8月28日不同營養(yǎng)條件對植物組織培養(yǎng)的影響

GrowthmediumisoptimisedforregenerationofplantletsNosucrose(0%)Sucrosereducedto1%Sucroseincreasedto5%Theexplantiscompletelycoveredwithgreenshoots,androotsaredevelopingonthelowersurfaceVeryfewshootshavedevelopedontheexplant.Norootsandnocallus.Shootsdevelopedonedgesofuppersurface,andsomerootdevelopmenthasoccuredShootshavedevelopedoverthesurfaceoftheexplant,alongwithrootsfromthelowersurface.Theresultiscomparablewiththecontrolmedium二、相關知識第四十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日NoBAPBAPreducedto0.1mg.l-1

NoNAAPoorshootdevelopmentandnoroots.ExtensivecallusgenerationPoorshootdevelopmentandnorootsNAAreducedto0.1mg.l-1Morebalanceddevelopmentofrootsandshoots.However,undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplantProfusedevelopmentofrootsandareducednumberofshoots.Undifferentiatedcallusisdevelopingattheedgesoftheexplant二、相關知識第四十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日NAAincreasedto5.0mg.l-1Profused