選修1-3.2月季的花藥培養(yǎng)

1、被子植物定義：凡是種子有果皮包被著，胚珠有子房壁包被著的植物，就叫做被子植物一、被子植物和裸子植物2、裸子植物定義：凡是胚珠裸露，外面沒(méi)有子房壁包被，種子外面沒(méi)有果皮包被的植物稱為裸子植物實(shí)例：玉米、大豆、梨、杏實(shí)例：松、杉、柏藥隔：花藥中部，由薄壁細(xì)胞構(gòu)成，內(nèi)有維管束花藥花粉囊（4或2）囊壁花粉粒表皮纖維層2、花藥的結(jié)構(gòu)二、被子植物花粉粒的形成3、花藥的發(fā)育周緣細(xì)胞（初生壁細(xì)胞）外：體積較大藥室內(nèi)壁中：一層或幾層細(xì)胞內(nèi)：絨氈層分裂孢原細(xì)胞造孢細(xì)胞花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）有絲分裂絨氈層：為花粉粒的發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)，最后消失藥室內(nèi)壁：多量淀粉，發(fā)育成纖維層中層：早期分解，吸收，消失花粉是小孢子母細(xì)胞（花粉母細(xì)胞）經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細(xì)胞。4、被子植物的花粉發(fā)育：①經(jīng)歷時(shí)期：四分體時(shí)期、單核期、雙核期4、被子植物的花粉發(fā)育過(guò)程：②花粉粒的形成花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）減數(shù)分裂四分體時(shí)期（小孢子）單核居中期(小孢子)單核靠邊期(小孢子)有絲分裂雙核期(花粉粒）花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞精子有絲分裂精子兩個(gè)精子和一個(gè)營(yíng)養(yǎng)核的基因型相同2nnnnnnnnnn1花粉母細(xì)胞4個(gè)小孢子減數(shù)分裂有絲分裂4個(gè)花粉管細(xì)胞核4個(gè)生殖細(xì)胞核有絲分裂8個(gè)精子③花粉粒類型：一個(gè)成熟的花粉粒即為雄配子體，有兩種情況：二核花粉粒:成熟的花粉粒中，只含花粉管細(xì)胞核和生殖細(xì)胞核。（精子在花粉管中形成）三核花粉粒:有些植物的花粉，在成熟前，生殖細(xì)胞進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個(gè)精子，這樣的花粉在成熟時(shí)，含有一個(gè)營(yíng)養(yǎng)核和兩個(gè)精子。4、被子植物的花粉發(fā)育：三、被子植物胚囊的形成1、雌蕊的組成：柱頭、花柱、子房。胚珠的外層是珠被，里面是胚囊。胚囊是由胚珠內(nèi)的胚囊母細(xì)胞（大孢子母細(xì)胞）發(fā)育而成。胚囊母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，產(chǎn)生四個(gè)細(xì)胞，稱為大孢子，每個(gè)大孢子內(nèi)的染色體數(shù)目都比胚囊母細(xì)胞減少一半。這4個(gè)細(xì)胞排成一行，其中靠近珠孔的3個(gè)細(xì)胞退化，最里面的發(fā)育為胚囊細(xì)胞，胚囊細(xì)胞的核連續(xù)進(jìn)行三次有絲分裂，但是每次核分裂后，并不接著進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)分裂，就形成了8個(gè)細(xì)胞核的胚囊。開(kāi)始，這8個(gè)細(xì)胞核分別位于胚囊的兩端，每端4個(gè)，接著，每端各有1個(gè)細(xì)胞核移到胚囊的中央，這就是極核，所以再胚囊中的8個(gè)核中遺傳物質(zhì)是一樣的。3、卵細(xì)胞的形成三、被子植物胚囊的形成以后靠近珠孔端的3個(gè)細(xì)胞核發(fā)育成3個(gè)細(xì)胞，其中最大的一個(gè)是卵細(xì)胞，其余的是2個(gè)助細(xì)胞，另一端3個(gè)細(xì)胞核也發(fā)育成3個(gè)細(xì)胞，成為反足細(xì)胞?；ǚ勐涞酱迫镏^上以后，在柱頭上黏液的刺激下，花粉開(kāi)始萌發(fā)并形成花粉管，花粉管沿著花柱向胚珠方向生長(zhǎng)，到達(dá)胚珠后從珠孔繞過(guò)卵細(xì)胞進(jìn)入胚囊，到達(dá)胚囊中卵細(xì)胞和極核之間，這時(shí)花粉管的前端破裂，兩個(gè)精子釋放出來(lái)，其中一個(gè)精子與兩個(gè)極核結(jié)合形成受精極核，另一個(gè)精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，這是被子植物特有的雙受精現(xiàn)象4、受精過(guò)程三、被子植物胚囊的形成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(xì)胞兩個(gè)極核受精卵受精極核胚胚乳種皮種子果皮果實(shí)有絲分裂有絲分裂1n1n2n1n3n2n2n2n2n胚是一個(gè)新個(gè)體的幼體5、發(fā)育結(jié)果三、被子植物胚囊的形成四、產(chǎn)生花粉植株的兩條途徑

這兩種途經(jīng)之間并沒(méi)有絕對(duì)的界線，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。五、影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇2、培養(yǎng)基的組成3、其他因素親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理以及接種的密度等對(duì)誘導(dǎo)成功都有一定的影響主要的影響因素

①不同植物的誘導(dǎo)成功率很不相同，就同一種植物來(lái)說(shuō)，親本的生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功率也有直接影響。②選擇合適的花粉發(fā)育時(shí)期是提高誘導(dǎo)成功率的重要因素。

因?yàn)椴⒉皇侨魏螘r(shí)期的花粉都可以經(jīng)過(guò)培養(yǎng)產(chǎn)生愈傷組織或胚狀體，花粉發(fā)育的過(guò)程中，只有某一個(gè)時(shí)期對(duì)離體刺激敏感。五、影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇③花藥培養(yǎng)時(shí)期的選擇一般來(lái)說(shuō)，在單核期，細(xì)胞核由中央移向細(xì)胞一側(cè)的時(shí)期，花藥培養(yǎng)的成功率最高。即：最適合花藥培養(yǎng)的小孢子發(fā)育時(shí)期為單核靠邊期。五、影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇④其它時(shí)期選擇的缺點(diǎn)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(dòng)，又給材料的消毒帶來(lái)困難，且難以挑選到單核期的花藥。P39﹖為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來(lái)困難？

花瓣松動(dòng)后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來(lái)困難。⑦花藥培養(yǎng)時(shí)間為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開(kāi)放的花蕾。盛開(kāi)的或略微開(kāi)放的花，都不宜選作實(shí)驗(yàn)材料。⑥選擇完全未開(kāi)放花蕾的原因完全未開(kāi)放的花蕾，可挑選到單核期的花藥，菌少、易消毒。⑤單核期花藥的挑選

一般月季的花藥培養(yǎng)時(shí)間選在五月初到五月的中旬，即月季的初花期。初花期的花蕾營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)及生理狀態(tài)會(huì)比較好，可能提高花粉的誘導(dǎo)成功率。五、影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇六、實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選?、谀承┲参锏幕ǚ奂?xì)胞核不易著色，需采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。①最常用的方法有醋酸洋紅法1、方法：最適合花藥培養(yǎng)的小孢子發(fā)育時(shí)期為單核靠邊期。染色后“鏡檢”①醋酸洋紅法染色機(jī)理:

醋酸洋紅為堿性染色劑，而花粉細(xì)胞內(nèi)有染色體，染色體主要成分是DNA和蛋白質(zhì),易被堿性染料著色染成紅色

。將體積分?jǐn)?shù)45％的醋酸100ml煮沸，緩緩加入1g洋紅，在加熱回流8h，冷卻至50℃，過(guò)濾即可。②醋酸洋紅的配置:2、醋酸洋紅法六、實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選取③染色操作:將花藥放在載玻片上，加一滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)1％的醋酸洋紅，用鑷柄將花藥搗碎，蓋上蓋玻片在顯微鏡下檢查。3、焙花青—鉻釩法將無(wú)水酒精與冰醋酸按體積比為3：1的比例混勻。①卡諾氏固定液的配制方法:六、實(shí)驗(yàn)操作（一）材料的選?、诒夯ㄇ唷t釩溶液的配制方法:將5g鉻鉀礬[K2SO4Cr2(SO4)·24H2O]加入90ml蒸餾水中，溶解后加入0.1g焙花青，混勻并加熱至沸騰，煮沸5分鐘后冷卻至室溫，過(guò)濾，加蒸餾水定容至100ml。③染色操作:花藥應(yīng)該在卡諾氏固定液中固定20min，然后取出放在載玻片上，加焙花青—鉻釩溶液染色，蓋上蓋玻片后在顯微鏡下檢查。（二）材料的消毒1、酒精處理①花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精浸泡30秒，立即取出。②無(wú)菌水清洗③無(wú)菌吸水紙吸干花蕾表面的水分六、實(shí)驗(yàn)操作2、消毒液處理①放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的氯化汞溶液中2－4分鐘（也可質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）②無(wú)菌水沖洗3－5次用于培養(yǎng)花藥，實(shí)際上多數(shù)未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護(hù)，通常處于無(wú)菌狀態(tài)，所以只要將整個(gè)花蕾或幼穗消毒即可。在無(wú)菌條件下除去萼片和花瓣用鑷子取出花藥②要徹底去除花絲，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(gè)。1、剝?nèi)』ㄋ帰傥饟p傷花藥，以免誘導(dǎo)出非花粉愈傷組織2、接種注意：（三）接種和培養(yǎng)六、實(shí)驗(yàn)操作①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)②培養(yǎng)：一般經(jīng)過(guò)20-30天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開(kāi)裂，長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體長(zhǎng)出愈傷組織則將愈傷組織及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化出再生植株③注意：如果花藥開(kāi)裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開(kāi)裂后盡快將幼小植株分開(kāi)，分別移植到新的培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開(kāi)。六、實(shí)驗(yàn)操作（三）接種和培養(yǎng)在花藥培養(yǎng)中，特別是通過(guò)愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出現(xiàn)染色體倍性的變化（主要原因是營(yíng)養(yǎng)核和生殖核融合