選修1-3.2月季的花藥培養

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，外面沒有子房壁包被，種子外面沒有果皮包被的植物稱為裸子植物實例：玉米、大豆、梨、杏實例：松、杉、柏藥隔：花藥中部，由薄壁細胞構成，內有維管束花藥花粉囊（4或2）囊壁花粉粒表皮纖維層2、花藥的結構二、被子植物花粉粒的形成3、花藥的發育周緣細胞（初生壁細胞）外：體積較大藥室內壁中：一層或幾層細胞內：絨氈層分裂孢原細胞造孢細胞花粉母細胞（小孢子母細胞）有絲分裂絨氈層：為花粉粒的發育提供營養，最后消失藥室內壁：多量淀粉，發育成纖維層中層：早期分解，吸收，消失花粉是小孢子母細胞（花粉母細胞）經過減數分裂而形成的，因此，花粉是單倍體的生殖細胞。4、被子植物的花粉發育：①經歷時期：四分體時期、單核期、雙核期4、被子植物的花粉發育過程：②花粉粒的形成花粉母細胞（小孢子母細胞）減數分裂四分體時期（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）花粉管細胞核生殖細胞核營養細胞生殖細胞精子有絲分裂精子兩個精子和一個營養核的基因型相同2nnnnnnnnnn1花粉母細胞4個小孢子減數分裂有絲分裂4個花粉管細胞核4個生殖細胞核有絲分裂8個精子③花粉粒類型：一個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，只含花粉管細胞核和生殖細胞核。（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，生殖細胞進行一次有絲分裂，形成兩個精子，這樣的花粉在成熟時，含有一個營養核和兩個精子。4、被子植物的花粉發育：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。胚囊是由胚珠內的胚囊母細胞（大孢子母細胞）發育而成。胚囊母細胞經過減數分裂，產生四個細胞，稱為大孢子，每個大孢子內的染色體數目都比胚囊母細胞減少一半。這4個細胞排成一行，其中靠近珠孔的3個細胞退化，最里面的發育為胚囊細胞，胚囊細胞的核連續進行三次有絲分裂，但是每次核分裂后，并不接著進行細胞質分裂，就形成了8個細胞核的胚囊。開始，這8個細胞核分別位于胚囊的兩端，每端4個，接著，每端各有1個細胞核移到胚囊的中央，這就是極核，所以再胚囊中的8個核中遺傳物質是一樣的。3、卵細胞的形成三、被子植物胚囊的形成以后靠近珠孔端的3個細胞核發育成3個細胞，其中最大的一個是卵細胞，其余的是2個助細胞，另一端3個細胞核也發育成3個細胞，成為反足細胞。花粉落到雌蕊柱頭上以后，在柱頭上黏液的刺激下，花粉開始萌發并形成花粉管，花粉管沿著花柱向胚珠方向生長，到達胚珠后從珠孔繞過卵細胞進入胚囊，到達胚囊中卵細胞和極核之間，這時花粉管的前端破裂，兩個精子釋放出來，其中一個精子與兩個極核結合形成受精極核，另一個精子與卵細胞結合形成受精卵，這是被子植物特有的雙受精現象4、受精過程三、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胞兩個極核受精卵受精極核胚胚乳種皮種子果皮果實有絲分裂有絲分裂1n1n2n1n3n2n2n2n2n胚是一個新個體的幼體5、發育結果三、被子植物胚囊的形成四、產生花粉植株的兩條途徑

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

①不同植物的誘導成功率很不相同，就同一種植物來說，親本的生理狀況對誘導成功率也有直接影響。②選擇合適的花粉發育時期是提高誘導成功率的重要因素。

因為并不是任何時期的花粉都可以經過培養產生愈傷組織或胚狀體，花粉發育的過程中，只有某一個時期對離體刺激敏感。五、影響花藥培養的因素1、材料的選擇③花藥培養時期的選擇一般來說，在單核期，細胞核由中央移向細胞一側的時期，花藥培養的成功率最高。即：最適合花藥培養的小孢子發育時期為單核靠邊期。五、影響花藥培養的因素1、材料的選擇④其它時期選擇的缺點選擇單核期以前的花藥接種，質地幼嫩，極易破碎；選擇單核期之后的花藥接種，花瓣已有些松動，又給材料的消毒帶來困難，且難以挑選到單核期的花藥。P39﹖為什么花瓣松動會給材料的消毒帶來困難？

花瓣松動后，微生物就可能侵入到花藥，給材料的消毒帶來困難。⑦花藥培養時間為了挑選到單核期的花藥，通常選擇完全未開放的花蕾。盛開的或略微開放的花，都不宜選作實驗材料。⑥選擇完全未開放花蕾的原因完全未開放的花蕾，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時間選在五月初到五月的中旬，即月季的初花期。初花期的花蕾營養狀態及生理狀態會比較好，可能提高花粉的誘導成功率。五、影響花藥培養的因素1、材料的選擇六、實驗操作（一）材料的選取②某些植物的花粉細胞核不易著色，需采用焙花青-鉻礬法，這種方法能將花粉細胞核染成藍黑色。①最常用的方法有醋酸洋紅法1、方法：最適合花藥培養的小孢子發育時期為單核靠邊期。染色后“鏡檢”①醋酸洋紅法染色機理:

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

。將體積分數45％的醋酸100ml煮沸，緩緩加入1g洋紅，在加熱回流8h，冷卻至50℃，過濾即可。②醋酸洋紅的配置:2、醋酸洋紅法六、實驗操作（一）材料的選取③染色操作:將花藥放在載玻片上，加一滴質量分數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、實驗操作（一）材料的選取②焙花青—鉻釩溶液的配制方法: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，過濾，加蒸餾水定容至100ml。③染色操作:花藥應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花蕾用體積分數為70%的酒精浸泡30秒，立即取出。②無菌水清洗③無菌吸水紙吸干花蕾表面的水分六、實驗操作2、消毒液處理①放入質量分數為0.1%的氯化汞溶液中2－4分鐘（也可質量分數為1%的次氯酸鈣溶液或飽和漂白粉溶液）②無菌水沖洗3－5次用于培養花藥，實際上多數未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或穎片保護，通常處于無菌狀態，所以只要將整個花蕾或幼穗消毒即可。在無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，因為與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基上，通常每瓶接種花藥7-10個。1、剝取花藥①勿損傷花藥，以免誘導出非花粉愈傷組織2、接種注意：（三）接種和培養六、實驗操作①培養條件：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②培養：一般經過20-30天培養后，會發現花藥開裂，長出愈傷組織或釋放出胚狀體長出愈傷組織則將愈傷組織及時轉移到分化培養基上，以便進一步分化出再生植株③注意：如果花藥開裂釋放出胚狀體，則一個花藥內就會產生大量幼小植株，必須在花藥開裂后盡快將幼小植株分開，分別移植到新的培養基上，否則這些植株將很難分開。六、實驗操作（三）接種和培養在花藥培養中，特別是通過愈傷組織形成的花粉植株，常常會出現染色體倍性的變化（主要原因是營養核和生殖核融合