月季花药培养-zzm

课题2月季的花药培养花中皇后月季又称“月月红”，自然花期5至11月，开花连续不断，通常扦插就可以成活。知识回顾•单倍体育种的过程？花药离体培养（N）单倍体植株（N）秋水仙素处理，使染色体翻倍植株（2N）特点：1明显缩短育种年限2后代植株都为纯合子。正常植株（2N）花的结构花托花萼花瓣雄蕊花药花丝雌蕊柱头花柱子房花丝花药：囊状结构，内有很多花粉（一）被子植物的花粉发育1雄蕊一、基础知识2花粉的概念:由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞.被子植物花粉的发育过程小孢子母细胞减数分裂4个小孢子(小孢子四分体时期)小孢子(单核居中期)小孢子(单核靠边期)小孢子生殖细胞核+花粉管细胞核有丝分裂（花粉粒的双核期）生殖细胞将再进行一次有丝分裂，形成两个精子注意：①二核花粉粒：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）4个小孢子减数分裂有丝分裂4个花粉管细胞核4个生殖细胞核有丝分裂8个精子1花粉母细胞③②三核花粉粒：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，含有一个花粉管细胞核和两个精子。例题1：两个精子和花粉管细胞核的基因型相同？2NNNN•1、关于被子植物花粉发育的说法，不正确的是（）•A、花粉粒是在花药中的花粉囊里形成的•B、被子植物精子的形成是直接减数分裂的结果•C、被子植物的花粉的发育要经历四分体时期、单核期、双核期等阶段•D、花粉粒在发育过程中，核先位于细胞一侧，再移到细胞中央BD注：花粉母细胞经减数分裂形成4个单核花粉粒，每个花粉粒的细胞核进行一次有丝分裂形成1个花粉管细胞核和1个生殖细胞核，每个生殖细胞核再进行一次有丝分裂生成2个精子。小孢子母细胞（2n）小孢子时期（n）四分体时期（n）双核期4个生殖细胞核（n）4个花粉管细胞核（n）4个生殖细胞（n）4个营养细胞（n）4×2个精子(n)有丝分裂减数分裂单核期（n）有丝分裂练习：①写出花粉的发育过程的发育过程（学生板书）②假如一种生物体细胞有２０条染色那么它的小孢子母细胞、小孢子、花粉管细胞核、生殖细胞核各有多少条染色体？如果小孢子母细胞的基因型为AａBｂ（两对基因位于两对同源染色体上）那么小孢子、花粉管细胞核和生殖细胞核的基因型是什么？答案：小孢子母细胞→４个小孢子→单核居中期→单核靠边期→花粉粒答案：２０、１０、１０、１０，AB或Aｂ或ａB或ａｂ。无论哪一种，来源于同一个小孢子的花粉管和生殖核的基因一定相同（二）产生花粉植株的两种途径①②移栽花药中的花粉胚状体脱分化愈伤组织花药中的花粉脱分化分化丛芽再分化丛芽诱导生根原因：培养基中的激素种类及浓度配比体细胞胚（胚状体）：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结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）。1.为什么胚状体和愈伤组织到丛芽分别称为分化和再分化？思考2.花粉植株弱小，高度不育，是否就没有利用价值？用于单倍体育种技术，可明显缩短育种周期，培育纯合新品种。胚状体就像种子，有胚芽、胚轴、胚根等结构。胚状体到丛芽就是由原始的分化状态继续生长和分化完成的。而愈伤组织形成丛芽的过程是从脱分化状态进入再分化形成丛芽的过程。人工种子又称人造种子、合成种子或无性种子，就是将组织培养所产生的体细胞胚、不定芽、顶芽、腋芽或小鳞茎等繁殖体，包裹在能提供营养的胶囊（人造胚乳）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（人造种皮），造成一种类似种子的结构，能在一定的条件下萌发生长，形成完整植株。部分花药通过胚状体途径形成小植株烟草花药培养胚状体发育途径愈伤组织转接种到再生培养基愈伤组织分化形成再生植株水稻花药培养愈伤组织发育途径部分花药产生愈伤组织接种在平板上的水稻花药1、材料的选择2、培养基的组成（MS培养基+不同比例的激素）3、亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定影响三、影响花药培养的因素（三）影响花药培养的因素1.材料的选择（1）花药：初花期（2）花粉：单核期（3）花蕾：完全未开放的花蕾2、培养基的组成花药培养所采用的培养基各成分中植物生长调节剂的水平和配比起决定作用。⑴诱导愈伤组织或胚状体产生的培养基：广泛使用2，4-D、IAA和KT；⑵诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA或BA等代之。3、其他因素：材料的低温处理、接种密度、培养的环境条件等对诱导的成功率都有一定的影响。实验操作一、材料的选取二、材料的消毒三、接种和培养（一）材料选取2、通过镜检来确定是否处于适宜的发育期。方法：醋酸洋红法(将染色体染成红色)焙花青-铬矾法(花粉细胞核染成蓝黑色)。1、从花药看：月季的初花期从花粉看：单核期从花蕾看：完全未开放的花药（载玻片上）→1%的醋酸洋红1滴→用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成红色）花药（在卡诺氏固定液中处理20min）→取出，置于载玻片上→焙花青－铬矾溶液染色→盖上盖玻片→镜检（花粉粒的细胞核被染成蓝黑色）月季花药培养时的花粉粒最好是（）A、四分体时期B、二核或三核花粉粒C、单核期C（二）材料的消毒5、无菌水冲洗3～5次花药的外面有花萼、花瓣保护，通常处于无菌状态1、花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30秒2、无菌水清洗3、无菌吸水纸吸干花蕾表面的水分4、放入质量分数为0.1%的氯化汞溶液中2～4分钟（质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给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？（三）接种和培养1灭菌后花蕾，要在下除去萼片和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。3通常每瓶接种花药，温度控制在左右，。幼小植株形成后才。2在剥离花药时，要尽量（否则接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤组织），同时还要彻底，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。一般经过20-30天培养后，会发现花药开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。将愈伤组织及时转移到分化培养基上，以便进一步分化出再生植株。4进一步鉴定和筛选：常常会出现染色体倍性的变化无菌条件不损伤花药去除花丝7-10个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植物组织培养技术与花药培养技术的比较项目植物组织培养花药培养技术相同点1培养基配制方法、无菌技术及接种操作等基本相同。2都经过了脱分化不同点1离体培养的外植体为体细胞。2有丝分裂的过程，染色体数量不变。1花粉是生殖细胞，得到的单倍体植株，弱小且高度不育。2秋水仙素处理，染色体加倍，恢复正常的染色体数，为纯种。课题成果评价•一选材是否恰当•二无菌技术是否过关•三接种是否成功人工种子：胚状体/顶芽/不顶芽等+人工种皮+人工胚乳课外知识基础知识实验操作被子植物的花粉发育花粉双核期其他因素接种密度小孢子四分体时期影响因素花粉发育经历的时期花粉囊单核期亲本植株的生长条件材料低温预处理月季的花药培养材料与培养基材料的选取产生途径结果分析与评价消毒花粉培养条件接种和培养课堂小结练习：小麦高杆（D）对矮杆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有高杆抗锈病和矮杆不抗病的两种纯合体，要获得矮杆抗锈病的良种，可用杂交育种和单倍体育种法，步骤如下：高杆抗锈病（DDTT）×矮秆不抗锈病（ddtt）F1：的基因型和表现型a各种配子的种类a↓符合要求的单倍体的基因型良种的基因型表现型单倍体育种方法的主要优点是。1可以明显缩短育种年限2后代为纯合子↓P：DdTt，高秆抗锈病DT，Dt,dT,dtddTT矮秆锈病杂交育种花药离体培养DT，Dt,dT,dt↓秋水仙素处理反馈练习：（1）一个小孢子母细胞经减数分裂产生4个小孢子，由一个小孢子到形成两个精子，其间经过的分裂次数及分裂方式为()A．一、有丝分裂B．二、减数分裂C．二、有丝分裂D．三、有丝分裂（2）基因型为AaBb的一个小孢子母细胞经分裂形成的一个花粉粒中的一个花粉管细胞核和两个精子，其基因型分别是()A．AB、Ab、AbB．AB、AB、ABC．AB、aB、aBD．aB、ab、abCB（09·广州综合测试）下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径，请据图回答有关问题：1）选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素，一般来说选用期的花粉可提高成功率。选择花粉时，一般要通过来确定花粉是否处于合适的发育期，这时需要对花粉的细胞核进行染色，常用的染色剂是。单核镜检（显微镜观察）醋酸洋红(08年海南高考)某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答：（1）图中①表示的是该花粉培养过程中的_______过程，②表示的是______过程，X代表的是_______，③表示的是______过程，④表示的是诱导______过程。（2）图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过那一条途径主要取决于培养基成分中__________的种类及其浓度配比，最后获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为______________植株（甲）。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明为成熟花粉具有________________。脱分化再分化胚状体分化生根激素单倍体细胞全能性