专题月季的花药培养讲.pptx
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1、(一)被子植物的花粉发育(一)被子植物的花粉发育花花的的结结构构花药花药花丝花丝柱头柱头花柱花柱子房子房雄蕊雄蕊雌蕊雌蕊胚珠胚珠被子植物的花的结构:被子植物的花的结构:被子植物的被子植物的有性生殖有性生殖是在是在花花里里进行的,进行的,雌蕊雌蕊和和雄蕊雄蕊是进是进行有性生殖的主要部分行有性生殖的主要部分。雌雌蕊蕊雄雄蕊蕊雌蕊雌蕊的结构的结构花粉粒花粉粒花粉管花粉管精子精子(2(2个个)卵细胞卵细胞极核极核被子植物子房的结构被子植物子房的结构胚珠的结构胚珠的结构卵细胞卵细胞极核极核子房壁子房壁珠被珠被珠孔珠孔2.植物的双受精作用:植物的双受精作用:花花花花雄雄雄雄蕊蕊蕊蕊雌雌雌雌蕊蕊蕊蕊花花花花
2、药药药药花花花花粉粉粉粉粒粒粒粒精子精子精子精子精子精子精子精子子子子子 房房房房胚胚胚胚珠珠珠珠胚胚胚胚囊囊囊囊子房壁子房壁子房壁子房壁珠被珠被珠被珠被卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞两个极核两个极核两个极核两个极核受受受受精精精精卵卵卵卵受受受受精精精精极极极极核核核核胚胚胚胚胚胚胚胚乳乳乳乳种皮种皮种皮种皮种种种种子子子子果皮果皮果皮果皮果果果果实实实实有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂有丝分裂1n1n1n1n1n1n1n1n2n2n2n2n1n1n1n1n3n3n3n3n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n胚是一个新个体的幼体胚是一个新个体的幼
3、体胚是一个新个体的幼体胚是一个新个体的幼体3.3.发育结果发育结果(胚芽(胚芽 胚根胚根 子叶子叶 胚轴)胚轴)花药的结构花药的结构花粉囊花粉囊药隔药隔花粉囊花粉囊花粉花粉花丝花丝花药: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(即小孢子母细胞)经花粉是由花粉母细胞(即小孢子母细胞)经过过减数分裂减数分裂而形成的,因此,花粉是而形成的,因此,花粉是单倍体的单倍体的生殖细胞生殖细胞。花粉的发育要经历:花粉的发育要经历:四分体四分体时期、单核时期、单核期、双核期期、双核期等阶段。等阶段。(二)被子植物的花粉发育(二)被子植物的花粉发育雄蕊雄蕊被子植物的花粉发育被子植物的
4、花粉发育小孢子母细胞小孢子母细胞小孢子小孢子花粉囊花粉囊花药花药花粉粒(双核期)花粉粒(双核期)成熟花粉成熟花粉四分体时期四分体时期(小孢子小孢子)有丝有丝分裂分裂单核靠边期单核靠边期(小孢子小孢子)单核居中期单核居中期(小孢子小孢子)花粉母细胞花粉母细胞(小孢子母细胞)(小孢子母细胞)减数分裂减数分裂花粉的形成过程花粉的形成过程精子精子精子精子有丝有丝分裂分裂花粉管细胞核花粉管细胞核生殖细胞核生殖细胞核生殖细胞生殖细胞营养细胞营养细胞双核期双核期两个精子和一个营养细胞的基因型相同两个精子和一个营养细胞的基因型相同1 1个个花粉花粉母细母细胞胞4 4个个小孢小孢子子减分减分有分有分4 4个花粉
5、管细胞核个花粉管细胞核4 4个生殖细胞核个生殖细胞核有分有分8 8个精子个精子花粉管细胞核花粉管细胞核生殖生殖细胞细胞核核花粉发育过程图花粉发育过程图花粉发育过程图花粉发育过程图小孢小孢子母子母细胞细胞花粉母花粉母细胞细胞4 4个小个小孢子孢子减减数数分分裂裂 小孢子小孢子四分体四分体时期时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期双核期双核期_分裂分裂_个精子个精子2有丝有丝_分裂分裂有丝有丝营养细胞营养细胞单核期单核期生殖细胞生殖细胞1 1个个4 4个个4 4个个4 4个个8 8个个花粉管细胞核花粉管细胞核生殖生殖细胞细胞核核花粉发育过程图花粉发育过程图花粉发育过程图花粉发育过程图小孢小孢
6、子母子母细胞细胞花粉母花粉母细胞细胞4 4个小个小孢子孢子减减数数分分裂裂 小孢子小孢子四分体四分体时期时期单核居中期单核居中期单核靠边期单核靠边期双核期双核期_分裂分裂_个精子个精子2有丝有丝_分裂分裂有丝有丝营养细胞营养细胞单核期单核期生殖细胞生殖细胞思思 考考:1.1.一个小孢子母细胞产生一个小孢子母细胞产生几个精子?几个精子?2.2.如果生殖细胞完成分裂,如果生殖细胞完成分裂,则一个成熟的花粉粒含几个细则一个成熟的花粉粒含几个细胞核?胞核?3个个2个个注意:注意:n二核花粉粒:成熟的花粉粒中,只含二核花粉粒:成熟的花粉粒中,只含花花粉管细胞核和生殖细胞核粉管细胞核和生殖细胞核。(精子在
7、花粉。(精子在花粉管中形成)管中形成)n三核花粉粒:有些植物的花粉,在成熟三核花粉粒: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,含有个精子,这样的花粉在成熟时,含有一个一个营养核和两个精子。营养核和两个精子。(三三)产生花粉植株的两种途径)产生花粉植株的两种途径形成原因:主要形成原因:主要取决于培养基中取决于培养基中的激素的种类及的激素的种类及其浓度的配比其浓度的配比 植株,植株植株,植株 ,一般高度,一般高度 。分化分化 胚状体胚状体丛芽丛芽 再分化再分化 愈伤组织愈伤组织 丛芽丛芽 2.2.花粉植株的特点?花粉
8、植株的特点?思思 考:考:3.3.花粉植株弱小,高度不育,是否就花粉植株弱小,高度不育,是否就没有利用价值?没有利用价值?用于单倍体育种技术,可明显缩短育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。种周期,培育纯合新品种。1.1.分化和再分化?分化和再分化?单倍体单倍体弱小弱小不育不育(类似种子中的胚)(类似种子中的胚)(四)影响花药培养的因素(四)影响花药培养的因素月季的为月季的为MSMS培养基培养基 阅读教材阅读教材P3839页,找出哪些因素能够影页,找出哪些因素能够影响花药的培养?响花药的培养?1、材料的选择、材料的选择2、培养基的组成、培养基的组成n植物的种类植物的种类n亲
9、本植株的生理状况亲本植株的生理状况n花粉的发育期花粉的发育期n亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密亲本植株生长条件、材料的低温预处理、接种密度等度等3、其他因素、其他因素()()花期早期花期早期单核居中期与靠边期之间单核居中期与靠边期之间 花粉粒类型花粉粒类型一个成熟的一个成熟的花粉粒即为雄配子花粉粒即为雄配子体:体:二核花粉粒二核花粉粒二核花粉粒二核花粉粒:成熟的花粉粒中,只含花粉管细成熟的花粉粒中,只含花粉管细成熟的花粉粒中,只含花粉管细成熟的花粉粒中,只含花粉管细胞核和生殖细胞核。(精子在花粉管中形成)胞核和生殖细胞核。(精子在花粉管中形成)胞核和生殖细胞核。(精子在花粉管中形成)
10、胞核和生殖细胞核。(精子在花粉管中形成)三核花粉粒三核花粉粒三核花粉粒三核花粉粒:有些植物的花粉,在成熟前,生殖细有些植物的花粉,在成熟前,生殖细有些植物的花粉,在成熟前,生殖细有些植物的花粉,在成熟前,生殖细胞进行一次有丝分裂,形成两个精子,这样的花胞进行一次有丝分裂,形成两个精子,这样的花胞进行一次有丝分裂,形成两个精子,这样的花胞进行一次有丝分裂,形成两个精子,这样的花粉在成熟时,含有一个营养核和两个精子。粉在成熟时,含有一个营养核和两个精子。粉在成熟时,含有一个营养核和两个精子。粉在成熟时,含有一个营养核和两个精子。营养细胞在花粉萌发过程中的作用营养细胞在花粉萌发过程中的作用:控制花粉
11、的萌发并提供营养控制花粉的萌发并提供营养 n(两个精子和一个营养核的(两个精子和一个营养核的基因型基因型相同。)相同。)为什么不选择使用单核期之前或之后为什么不选择使用单核期之前或之后的花药接种?的花药接种?单核期之前的花药,质地幼嫩,单核期之前的花药,质地幼嫩,极易破碎。极易破碎。单核期之后的花药,花瓣已有些松单核期之后的花药,花瓣已有些松动,又给材料的消毒带来困难动,又给材料的消毒带来困难。为什么花瓣松动会给材料的消为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难?毒带来困难?为了挑选到单核期的花药,为了挑选到单核期的花药,选选择什么样的材料择什么样的材料?该材料还有?该材料还有什么优点?什么优点?花
12、瓣松动后,微生物就可能侵花瓣松动后,微生物就可能侵入到花药,给材料的消毒带来入到花药,给材料的消毒带来困难。困难。菌少、易消毒菌少、易消毒。完全未开放花蕾完全未开放花蕾(一)材料选取(一)材料选取 通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。期。最常用的方法:醋酸洋红法最常用的方法:醋酸洋红法。某些植物的花粉细胞核不易着色,某些植物的花粉细胞核不易着色,采用采用焙花青焙花青-铬矾法铬矾法,这种方法能将,这种方法能将花粉细胞核花粉细胞核染成染成蓝黑色蓝黑色。1.月季的初花期月季的初花期。选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成选择合适的花粉发育时期也是提高
13、诱导成功率的重要因素。一般来说,功率的重要因素。一般来说,在单核期,细胞在单核期,细胞核由中央移向细胞一侧的时期核由中央移向细胞一侧的时期,花药培养成功,花药培养成功率最高。率最高。(五)实验操作(五)实验操作醋酸洋红法染色机理醋酸洋红法染色机理 醋酸洋红为醋酸洋红为碱性染色剂碱性染色剂,而花粉细胞内,而花粉细胞内有染色体,染色体主要成分是有染色体,染色体主要成分是DNADNA和蛋白质和蛋白质,易被碱性染料着色易被碱性染料着色染成红色染成红色 。醋酸洋红的配置醋酸洋红的配置2 2、醋酸洋红法、醋酸洋红法将体积分数将体积分数4545的醋酸的醋酸100ml100ml煮沸,缓缓加入煮沸,缓缓加入1g
14、1g洋洋红,在加热回流红,在加热回流8h8h,冷却至,冷却至5050,过滤即可。,过滤即可。将花药放在载玻片上,加一滴将花药放在载玻片上,加一滴质量分数质量分数1 1的醋酸洋红,用镊柄的醋酸洋红,用镊柄将花药捣碎,盖上盖玻片在显微镜将花药捣碎,盖上盖玻片在显微镜下检查。下检查。染色操作染色操作3 3、焙花青、焙花青铬钒法铬钒法卡诺氏固定液的配制方法卡诺氏固定液的配制方法 将无水酒精与冰醋酸按体积将无水酒精与冰醋酸按体积比为比为3 3:1 1的比例混匀的比例混匀 将将5g5g铬明矾铬明矾KK2 2SOSO4 4CrCr2 2(SO(SO4 4)24H)24H2 2OO加加入入90ml90ml蒸馏
15、水中,溶解后加入蒸馏水中,溶解后加入0.1g0.1g焙花青,混焙花青,混匀并加热至沸腾,煮沸匀并加热至沸腾,煮沸5 5分钟后冷却至室温,过分钟后冷却至室温,过滤,加蒸馏水定容至滤,加蒸馏水定容至100ml100ml。焙花青焙花青铬钒溶液的配制方法铬钒溶液的配制方法染色操作染色操作 花药应该在花药应该在卡诺氏固定液中卡诺氏固定液中固定固定20min20min,然后取出放在载玻片上,然后取出放在载玻片上,加焙花青加焙花青铬钒铬钒溶液染色,溶液染色,盖上盖玻片后在显微镜下检查。盖上盖玻片后在显微镜下检查。(二二)材料的消毒:材料的消毒:花花蕾蕾(70酒精酒精)大约大约30s(无菌无菌水水)清洗清洗(
16、无菌吸(无菌吸水纸)水纸)吸干水分吸干水分(1氯化氯化汞溶液汞溶液)24min(无菌(无菌水)水)冲洗冲洗 月季花蕾的消毒与菊花外植体的消月季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较,二者有何不同?毒相比较,二者有何不同?在酒精消毒前,花药不需要预先用流在酒精消毒前,花药不需要预先用流水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗水冲洗、洗衣粉洗涤和软刷刷洗.为什么花瓣松动会给材料的为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难?消毒带来困难?答:花瓣松动后,微答:花瓣松动后,微生物就可能侵入到花生物就可能侵入到花药,给材料的消毒带药,给材料的消毒带来困难。来困难。(三)接种和培养(三)接种和培养在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊
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