月季的花药培养-2012.2.2

育种周期，
为新品种的 培育开辟了 新途径。
二、 基础知识
（一）被子植物的花粉发育
花粉： 花丝 雄蕊 花药
雄蕊
囊状结构，内有很多花粉粒
花粉囊
当花粉囊的壁组织逐步发育分化时，会 形成大量的花粉母细胞（小孢子母细胞）。
花粉 花粉粒是由花粉母细胞经过减数分裂而形 成，因此，花粉粒是单倍体的生殖细胞。
被子植物花粉的发育要经历：
课堂练习:
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 单核 期的花粉可提高成功率。 选择花粉时，一般要通过 镜检 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 醋酸洋红 。 (2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要 取决于培养基中激素的种类及其浓度配比 。 (3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组 织的细胞排列疏松无规则，是一种高度 液泡化 的薄壁 细胞，胚状体与 受精卵 发育形成的胚有类似的结构， 即具有胚芽、胚轴和胚根。 (4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素，请 说明下列各项需要消毒，还需要灭菌。①培养基，②培 养皿，③接种环，④花蕾，⑤实验操作者的双手，⑥三 角锥形瓶。①②③⑥ (填编号)需要灭菌， ④⑤ (填 编号)需要消毒。
四分体时期、单核期和双核期等阶段。
花粉发育过程
小 孢 子 母 细 胞
花粉 母细 胞
减 数 分 裂
小孢子
4个
（小孢子四分体时期
单核居中期
单核靠边期
4个
4个 花粉管细胞核
4个
双核期）
有丝 分裂
营养细胞 生殖细胞
有分 丝裂
8个
1个
生殖细胞核 4个
精子
（二）产生花粉植株的两种途径
脱分化 花粉 胚状体 分 化
2. 最常用的方法： 醋酸洋红法、焙花青—铬矾法。
某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾 法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。
（二）材料的消毒
1.将花蕾用体积分数为70%的酒精浸泡30s
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2~4min（也可 用质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）
①不选择单核期之前花药原因：花药质地幼嫩，容易 破碎； ②不选择单核期之后花药原因：花瓣开始松动，给材 料消毒带来困难困难； ③挑选单核期花药方法：应当选择完全未开放的花蕾， 菌少，易消毒。
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； ⑵诱导分化的培养基常除去2，4-D而以IBA代之。
每瓶接种花药7-10个，温度控制在25℃ 左右，不需要光照。幼小植株形成后才需要 光照。
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。
如果花药开裂释放出胚状体，则一个花 药内就会产生大量幼小植株，必须在花药开 裂后尽快将幼小植株分开，分别移植到新的 培养基上，否则这些植株将很难分开。
诱 丛芽 导 花粉 脱分化愈伤组织再分 化
生根
移栽
说明：两种途径之间并没有绝对的界限， 主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。
（三）影响花药培养的因素
1、材料的选择： ⑴不同种类植物的诱导成功率不同。 ⑵同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功 率有直接影响。 ⑶合适的花粉发育时期：花期早期时的花药最佳。 ⑷选择最合适的花粉发育时期
对培养出来的植株做进一步的鉴定 和筛选。因为在花药培养中，特别是通 过愈伤组织形成的花粉植株，常常会出 现染色体倍性的变化。
四、 结果分析与评价
1、选材是否恰当
选材是否成功是花药培养成功的关键。应学会通 过显微镜观察处于适宜发育期的花粉。
2、无菌技术是否过关
如果出现了污染现象，说明某些操作步骤，如培 养基灭菌、花蕾消毒或接种等有问题。
3、接种是否成功
如果接种的花药长出愈伤组织或释放出胚状体， 花药培养的第一步就成功了。要适时转换培养基， 以便愈伤组织或胚状体进一步分化成再生植株。
课堂小结
被子植 花粉 物的花 粉发育 花粉发育经 基础 历的时期 知识 产生途径 材料与培养基 影响因素 其他因素
月 季 的 花 药 培 养
材料的选取 实验操作 消毒 接种和培养 结果分析与评价
5.无菌水冲洗3~5次
花蕾 70％的酒精浸 泡30s 无菌水 清洗 吸干表面水分 0.1％的氯化汞溶 液 2-4 min
无菌水清洗3-5次
（三）接种和培养
灭菌后花蕾，要在无菌条件下除去萼片 和花瓣，并立即将花药接种到培养基上。 在剥离花药时，要尽量不损伤花药（否则 接种后，容易从受伤部位产生二倍体的愈伤 组织），同时还要彻底去除花丝，因为与花 丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形 成。
植物组织培养技术与花药培养技术的比较
项目
相同点
不同点
植物组织 离体的植物 外植体为体细胞，染色体数 培养技术 组织经脱分 无需加倍。 化形成愈伤 组织，再分 取材为花药，培养的为单倍 化成丛芽， 体幼苗，植株弱小，高度不 花药培养 诱导出根， 育，必须用秋水仙素处理， 技术 然后进行移 使染色体加倍，恢复正常植 栽。 株的染色体数，而且为纯种。
3、其他因素：
亲本植株的生长条件、材料的低温预处理、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。
为什么花瓣松动会给材料的消毒带来困难？ 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。
三、 实验操作
1. 选择花药一般通过镜检来确定其中的花粉是 否处于适宜的发育期。
（一） 材料的选取
源自文库
生物选修1
专题3
植物的组织培养技术
专题3
植物的组织培养
课题2
月季的花药培养
课题背景 被子植物的 花粉发育 月 季 的 花 药 培 养 基础 知识 产生途径 影响因素
实验操作
结果分析与评价
一、课题背景
花的结构
植物的花药培养在育种上有什么意义？
缩短了
花粉粒（1N）
单倍体植株 （1N） 二倍体纯合子 植株（2N）