月季的花藥培養(yǎng)-201222

1、課題課題2 2 月季的花藥培養(yǎng)月季的花藥培養(yǎng)專題專題3 3 植物的組織培養(yǎng)技術(shù)植物的組織培養(yǎng)技術(shù)專題專題3 3 植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng)生物選修生物選修1 1基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作 被子植物的被子植物的花粉發(fā)育花粉發(fā)育影響因素影響因素月月季季的的花花藥藥培培養(yǎng)養(yǎng) 產(chǎn)生途徑產(chǎn)生途徑結(jié)果分析與評(píng)價(jià)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)課題背景課題背景花的結(jié)構(gòu)花的結(jié)構(gòu)一、課題背景一、課題背景植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？植物的花藥培養(yǎng)在育種上有什么意義？花粉粒（花粉粒（1N）單倍體植株單倍體植株（1N）二倍體純合子二倍體純合子植株（植株（2N）二、二、 基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)（一）被子植物的花粉發(fā)育（一）被子植

2、物的花粉發(fā)育花絲花絲花藥花藥雄蕊雄蕊囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多花粉粒雄蕊雄蕊花粉囊花粉囊 當(dāng)花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時(shí)，會(huì)當(dāng)花粉囊的壁組織逐步發(fā)育分化時(shí)，會(huì)形成大量的形成大量的花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）。）。花粉花粉 花粉粒是由花粉粒是由花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞經(jīng)過經(jīng)過減數(shù)分裂減數(shù)分裂而形而形成，因此，花粉粒是成，因此，花粉粒是單倍體的生殖細(xì)胞單倍體的生殖細(xì)胞。 被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷：被子植物花粉的發(fā)育要經(jīng)歷： 四分體時(shí)期、單核期和雙核期四分體時(shí)期、單核期和雙核期等階段。等階段?；ǚ郯l(fā)育過程花粉發(fā)育過程小小孢孢子子母母細(xì)細(xì)胞胞花粉花粉母細(xì)母細(xì)胞胞小孢子

3、小孢子減減數(shù)數(shù)分分裂裂有絲有絲分裂分裂花粉管細(xì)胞核花粉管細(xì)胞核生殖細(xì)胞核生殖細(xì)胞核有分有分絲裂絲裂精子精子1 1個(gè)個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞4 4個(gè)個(gè)4 4個(gè)個(gè)4 4個(gè)個(gè)4 4個(gè)個(gè)4 4個(gè)個(gè)8 8個(gè)個(gè)（小孢子四分體時(shí)期（小孢子四分體時(shí)期單核居中期單核居中期單核靠邊期單核靠邊期雙核期）雙核期）（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑（二）產(chǎn)生花粉植株的兩種途徑花粉花粉花粉花粉胚狀體胚狀體愈傷組織愈傷組織叢芽叢芽生根生根移栽移栽脫分化脫分化分分化化再分再分化化誘誘導(dǎo)導(dǎo)脫分化脫分化 說明：說明：兩種途徑之間并沒有絕對(duì)的界限，兩種途徑之間并沒有絕對(duì)的界限，主要取決于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。主要取決

4、于培養(yǎng)基中激素的種類及其濃度配比。不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易不選擇單核期之前花藥原因：花藥質(zhì)地幼嫩，容易破碎；破碎；不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動(dòng)，給材不選擇單核期之后花藥原因：花瓣開始松動(dòng)，給材料消毒帶來困難困難；料消毒帶來困難困難；挑選單核期花藥方法：應(yīng)當(dāng)選擇完全未開放的花蕾，挑選單核期花藥方法：應(yīng)當(dāng)選擇完全未開放的花蕾，菌少，易消毒。菌少，易消毒。（三）影響花藥培養(yǎng)的因素（三）影響花藥培養(yǎng)的因素1、材料的選擇：、材料的選擇：不同種類植物的誘導(dǎo)成功率不同。不同種類植物的誘導(dǎo)成功率不同。同一種植物，親本植株的生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功同一種植物，親本植株的生理狀況對(duì)誘導(dǎo)成功

5、率有直接影響。率有直接影響。合適的花粉發(fā)育時(shí)期合適的花粉發(fā)育時(shí)期：花期早期時(shí)的花藥最佳。：花期早期時(shí)的花藥最佳。選擇最合適的花粉發(fā)育時(shí)期選擇最合適的花粉發(fā)育時(shí)期 花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基各成分中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)花藥培養(yǎng)所采用的培養(yǎng)基各成分中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的水平和配比起決定作用。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：廣泛使用誘導(dǎo)愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生的培養(yǎng)基：廣泛使用 2 2，4-D4-D、IAAIAA；誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去誘導(dǎo)分化的培養(yǎng)基常除去2 2，4-D4-D而以而以IBAIBA代之。代之。 親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接種親本植株的生長(zhǎng)條件、材料的低溫預(yù)處理、接

6、種密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對(duì)誘導(dǎo)的成功率都有一定的密度、培養(yǎng)的環(huán)境條件等對(duì)誘導(dǎo)的成功率都有一定的影響。影響。2、培養(yǎng)基的組成：、培養(yǎng)基的組成：3、其他因素：、其他因素： 花瓣松動(dòng)后，微生物就可能侵入到花藥，給材花瓣松動(dòng)后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。料的消毒帶來困難。 為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來困難？為什么花瓣松動(dòng)會(huì)給材料的消毒帶來困難？1. 1. 選擇花藥一般通過選擇花藥一般通過鏡檢鏡檢來確定其中的花粉是來確定其中的花粉是否處于適宜的發(fā)育期。否處于適宜的發(fā)育期。2. 2. 最常用的方法：最常用的方法：某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采用某些植物的花粉細(xì)胞核不易著色，需采

7、用焙花青焙花青鉻礬鉻礬法法，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。，這種方法能將花粉細(xì)胞核染成藍(lán)黑色。三、三、 實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作（一）（一） 材料的選取材料的選取醋酸洋紅法、焙花青醋酸洋紅法、焙花青鉻礬法。鉻礬法?；ɡ倩ɡ贌o菌水無菌水清洗清洗吸干表面水分吸干表面水分0.10.1的氯化汞溶的氯化汞溶液液 2-4 min2-4 min無菌水清洗無菌水清洗3-53-5次次7070的酒精浸的酒精浸泡泡30s30s1.1.將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為將花蕾用體積分?jǐn)?shù)為70%70%的酒精浸泡的酒精浸泡30s30s2.2.無菌水清洗無菌水清洗3.3.無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分4.4.放入質(zhì)量

8、分?jǐn)?shù)為放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%0.1%的氯化汞溶液中的氯化汞溶液中24min24min（也可（也可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）5.5.無菌水沖洗無菌水沖洗3535次次 （二）材料的消毒（二）材料的消毒 滅菌后花蕾，要在無菌條件下滅菌后花蕾，要在無菌條件下除去萼片除去萼片和花瓣和花瓣，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。，并立即將花藥接種到培養(yǎng)基上。 在剝離花藥時(shí)，要盡量在剝離花藥時(shí)，要盡量不損傷花藥不損傷花藥（否則（否則接種后，容易從受傷部位接種后，容易從受傷部位產(chǎn)生二倍體的愈傷產(chǎn)生二倍體的愈傷組織組織），同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花

9、），同時(shí)還要徹底去除花絲，因?yàn)榕c花絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形絲相連的花藥不利于愈傷組織或胚狀體的形成。成。（三）接種和培養(yǎng)（三）接種和培養(yǎng) 經(jīng)過經(jīng)過20-3020-30天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，天培養(yǎng)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)花藥開裂，長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體。將愈傷組織及時(shí)及時(shí)轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，以便進(jìn)一步分化上，以便進(jìn)一步分化出再生植株。出再生植株。 每瓶接種花藥每瓶接種花藥7-107-10個(gè)個(gè)，溫度控制，溫度控制在在2525左右，左右，不需要光照不需要光照。幼小植株形成后才需要。幼小植株形成后才需要光照。光照。 如果花藥開裂釋放出胚狀體

10、，則一個(gè)花如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個(gè)花藥內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大量幼小植株，必須在花藥開藥內(nèi)就會(huì)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，否則這些植株將很難分開。培養(yǎng)基上，否則這些植株將很難分開。 對(duì)培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定對(duì)培養(yǎng)出來的植株做進(jìn)一步的鑒定和篩選和篩選。因?yàn)樵诨ㄋ幣囵B(yǎng)中，特別是通。因?yàn)樵诨ㄋ幣囵B(yǎng)中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會(huì)出過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。現(xiàn)染色體倍性的變化。四、四、 結(jié)果分析與評(píng)價(jià)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)1 1、選材是否恰當(dāng)、選材是否恰當(dāng) 選材是否成功是花藥培養(yǎng)成

11、功的關(guān)鍵。應(yīng)學(xué)會(huì)通選材是否成功是花藥培養(yǎng)成功的關(guān)鍵。應(yīng)學(xué)會(huì)通過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。過顯微鏡觀察處于適宜發(fā)育期的花粉。 2 2、無菌技術(shù)是否過、無菌技術(shù)是否過關(guān)關(guān) 如果出現(xiàn)了污染現(xiàn)象，說明某些操作步驟，如培如果出現(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。養(yǎng)基滅菌、花蕾消毒或接種等有問題。3 3、接種是否成功、接種是否成功 如果接種的花藥長(zhǎng)出愈傷組織或釋放出胚狀體，如果接種的花藥長(zhǎng)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(shí)轉(zhuǎn)換培養(yǎng)基，花藥培養(yǎng)的第一步就成功了。要適時(shí)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。以便愈傷組織或胚狀體進(jìn)一

12、步分化成再生植株。基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作被子植被子植物的花物的花粉發(fā)育粉發(fā)育花粉花粉其他因素其他因素影響因素影響因素花粉發(fā)育經(jīng)花粉發(fā)育經(jīng)歷的時(shí)期歷的時(shí)期月月季季的的花花藥藥培培養(yǎng)養(yǎng) 材料與培養(yǎng)基材料與培養(yǎng)基材料的選取材料的選取產(chǎn)生途徑產(chǎn)生途徑結(jié)果分析與評(píng)價(jià)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)消毒消毒接種和培養(yǎng)接種和培養(yǎng)課堂小結(jié)課堂小結(jié)下圖是月季花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生花粉植株的兩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(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：種途徑，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：課堂練習(xí)課堂練習(xí):(1)(1)選用的材料合適與否是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要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，一般來說選用因素，

13、一般來說選用期的花粉可提高成功率。期的花粉可提高成功率。選擇花粉時(shí)，一般要通過選擇花粉時(shí)，一般要通過來確定花粉是否處于來確定花粉是否處于合適的發(fā)育期，這時(shí)需要對(duì)花粉的細(xì)胞核進(jìn)行染色，常合適的發(fā)育期，這時(shí)需要對(duì)花粉的細(xì)胞核進(jìn)行染色，常用的染色劑是用的染色劑是 。(2)(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)基中取決于培養(yǎng)基中 。 (3)(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)胞排列疏松無規(guī)則，是一種高度織的細(xì)胞排列疏松無規(guī)則，是一種高度的薄壁的薄壁細(xì)胞，胚狀體與細(xì)胞，胚狀體

14、與發(fā)育形成的胚有類似的結(jié)構(gòu)，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。即具有胚芽、胚軸和胚根。(4)(4)無菌技術(shù)也是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，請(qǐng)無菌技術(shù)也是成功誘導(dǎo)出花粉植株的重要因素，請(qǐng)說明下列各項(xiàng)需要消毒，還需要滅菌。說明下列各項(xiàng)需要消毒，還需要滅菌。培養(yǎng)基，培養(yǎng)基，培培養(yǎng)皿，養(yǎng)皿，接種環(huán)，接種環(huán)，花蕾，花蕾，實(shí)驗(yàn)操作者的雙手，實(shí)驗(yàn)操作者的雙手，三三角錐形瓶。角錐形瓶。( (填編號(hào)填編號(hào)) )需要滅菌，需要滅菌，( (填填編號(hào)編號(hào)) )需要消毒。需要消毒。單核單核鏡檢鏡檢醋酸洋紅醋酸洋紅激素的種類及其濃度配比激素的種類及其濃度配比液泡化液泡化受精卵受精卵植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較植物組織培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)的比較項(xiàng)目項(xiàng)目相同點(diǎn)相同點(diǎn)不同點(diǎn)不同點(diǎn)植物組織植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)技術(shù)離體的