月季的花药培养(经典)

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1、菊花的组织培养菊花的组织培养1.植物组织培养的概念、原理、过程；植物组织培养的概念、原理、过程；2.激素扛杆及其作用激素扛杆及其作用3.外植体及其消毒过程比较外植体及其消毒过程比较4. MS培养基与微生物的培养基比较培养基与微生物的培养基比较知识要点知识要点5.菊花的组织培养的特定条件菊花的组织培养的特定条件6.花粉发育要经历的阶段花粉发育要经历的阶段(时期、单核期、时期、单核期、双核期等双核期等)7.确定花粉是否处于适宜发育期的方法确定花粉是否处于适宜发育期的方法8.比较植物组织培养技术与花药培养技术的异同点比较植物组织培养技术与花药培养技术的异同点 指植物的离体部分（包括任何器官、指植物的

2、离体部分（包括任何器官、组织、细胞或组织、细胞或原生质体原生质体），在人工控制的），在人工控制的培养基及环境条件培养基及环境条件（温度及光照）下，得（温度及光照）下，得以生长和以生长和分化分化成完整植株的一种无菌培养成完整植株的一种无菌培养技术。技术。又称：又称：植物离体培养植物离体培养一、一、植物组织培养的概念植物组织培养的概念概念：概念：细胞的全能性是指已分化的细胞具有细胞的全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能。发育成完整个体的潜能。原因：原因：是生物体的每一个细胞都含有该物种是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的全套遗传物质所特有的全套遗传物质植物组织培养原理：植物组织培养原

3、理：植物细胞的全能性植物细胞的全能性1. 什么叫分化？其实质是什么什么叫分化？其实质是什么?2. 什么叫脱（去）分化、再分化？什么叫脱（去）分化、再分化？3. 愈伤组织的细胞有什么特点？愈伤组织的细胞有什么特点？4. 如何控制细胞的脱分化与去分化？如何控制细胞的脱分化与去分化？ 阅读阅读32页解决下列问题：页解决下列问题：二、植物组织培养的基本过程二、植物组织培养的基本过程基因的选择性表达基因的选择性表达 二、植物组织培养的基本过程二、植物组织培养的基本过程 离体器官、 组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 植物体 愈伤组织愈伤组织三、影响植物组织培养的因素：三、影响植物组织培养的因素

4、：1、外植体的选取、外植体的选取 不同植物的组织培养难度不同不同植物的组织培养难度不同 同一种植物的不同组织培养难度不同同一种植物的不同组织培养难度不同2、培养基的配制、培养基的配制(MS培养基培养基) 大量元素：大量元素：C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S 微量元素：微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co 有机物：有机物：甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、蔗糖等 植物激素：植物激素：生长素、细胞分裂素、赤霉素等生长素、细胞分裂素、赤霉素等未开花植物的茎上未开花植物的茎上部新萌生的侧枝部新萌生的侧枝3、不同植物激素使用顺序、不同植物激素使用顺序使用

5、顺序使用顺序 实验结果实验结果 先生长素，先生长素，后细胞分裂素后细胞分裂素 有利于细胞分裂但不分化有利于细胞分裂但不分化 先细胞分裂素，先细胞分裂素，后生长素后生长素 细胞既分裂也分化细胞既分裂也分化 同时使用同时使用 分化频率提高分化频率提高 4、不同植物激素使用量不同植物激素使用量生长素生长素/ /细胞分裂素比值细胞分裂素比值结果结果 比值高时比值高时 促根分化，促根分化，抑芽形成抑芽形成 比值低时比值低时 促芽分化，促芽分化，抑根形成抑根形成 比值适中比值适中 促进愈伤组织生长促进愈伤组织生长 思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？思考：以下培养基出现的现象反应了什么问题？5、pH

6、、温度、光照、温度、光照（菊花组培）（菊花组培） pH=5.8 温度控制在温度控制在1822 每日光照每日光照12h6、消毒、消毒在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境在培养的整个过程中，都需要是一个无菌环境制备制备MS固固体培养基体培养基外植体消毒外植体消毒 接种接种 培培 养养栽栽 培培四、实验操作四、实验操作 移移 栽栽冲洗冲洗酒精酒精无菌水冲洗无菌水冲洗氯化汞氯化汞无菌水冲洗至少三无菌水冲洗至少三次之上次之上配制各种母液配制各种母液配制培养基配制培养基灭毒灭毒1、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）、培养基的灭菌（高压蒸汽灭菌）2、外植体的消毒（酒精、氯化汞）、外植体的消毒（酒精、氯化汞）3

7、、接种的无菌操作（酒精、酒精灯、接种的无菌操作（酒精、酒精灯灼烧）灼烧）4、无菌箱中的培养；、无菌箱中的培养；5、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。、移栽到消过毒的环境中生存一段时间。在整个操作过程中，是如何来实现在整个操作过程中，是如何来实现无菌无菌环境的？环境的？结果分析与评价结果分析与评价（一）对接种操作中污染情况的分析（一）对接种操作中污染情况的分析（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化（二）是否完成了对植物组织的脱分化和再分化（三）是否进行了统计、对照与记录（三）是否进行了统计、对照与记录（四）生根苗的移栽是否合格（四）生根苗的移栽是否合格课题延伸（略）练习练习1.答：植物组织培

8、养所利用的植物材料体积小、答：植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物抗性差，对培养条件的要求较高。用于植物组织培养的培养基同样适合于某些微生物的组织培养的培养基同样适合于某些微生物的生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养生长，如一些细菌、真菌等的生长。而培养物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前物一旦受到微生物的污染，就会导致实验前功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。功尽弃，因此要进行严格的无菌操作。2.答：外植体的生理状态是成功进行组织培养答：外植体的生理状态是成功进行组织培养的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况的重要条件之一。生长旺盛的嫩枝生理状况好，容

9、易诱导脱分化和再分化。好，容易诱导脱分化和再分化。菊菊花花的的组组织织培培养养再分化再分化材料性质、营养物质、材料性质、营养物质、调节物质、环境条件调节物质、环境条件外植体的消毒外植体的消毒接种接种基本原理基本原理:细胞的全能性细胞的全能性基本过程基本过程:脱分化脱分化愈伤组织愈伤组织影响因素：影响因素：操作流程：操作流程：配制配制MS固体培固体培养基养基培养培养移栽移栽栽培栽培 植物的花药培养在育种上有什植物的花药培养在育种上有什么意义？么意义？花粉粒（花粉粒（1N）单倍体植株单倍体植株（1N）二倍体纯合子二倍体纯合子植株（植株（2N）花的结构花的结构花丝花丝花药：花药：囊状结构，内有很多花

10、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）花粉是由花粉母细胞（即小孢子母细胞）经过经过而形成的，因此，花粉是而形成的，因此，花粉是。 花粉的发育要经历：花粉的发育要经历：时期、单核时期、单核期、双核期期、双核期等阶段。等阶段。雄蕊雄蕊（一）被子植物的花粉发育（一）被子植物的花粉发育1花粉母花粉母细胞（细胞（2n）4个小孢子个小孢子(小孢子小孢子四分体四分体)（n）减分减分有分有分1个花粉管细胞核（个花粉管细胞核（n）1个生殖细胞核（个生殖细胞核（n）有分有分2个精子个精子单核居中期（单核居中期（n）单核靠边期（单核靠边期（n）注意： 二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含二核花粉

11、粒：成熟的花粉粒中，只含花粉花粉管细胞核和生殖细胞核管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中。（精子在花粉管中形成）形成） 三核花粉粒：有些植物的花粉，在成熟前，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，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，含有这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两一个营养核和两个精子。个精子。 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。（二）产生花粉植株的两种途径二）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

12、比体细胞胚（胚状体）：体细胞胚（胚状体）： 在组织培养过程中，某些体细胞在在组织培养过程中，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，似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为被称为。（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、材料的选择 不同植物不同植物 同一植物的不同生理状况同一植物的不同生理状况（花期早期初花期花期早期初花期） 合适的花粉发育期合适的花粉发育期（单核居中期与靠边期之间单核居中期与靠边期之间） 此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种此外，植株生长条件、材料低温预处理、接种密度等密度等

13、2、培养基的组成、培养基的组成实验操作实验操作材料选取材料选取材料和材料和消毒消毒接种和接种和培养培养（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期。通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。 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。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功率的选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般来说，重要因素。一般来说，在单

14、核期，细胞核由中央移向在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。，花药培养成功率最高。 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，微生物就答：花瓣松动后，微生物就可能侵入到花药，给材料可能侵入到花药，给材料的消毒带来困难。的消毒带来困难。二、材料的消毒：二、材料的消毒：花花蕾蕾（70酒精酒精）大约大约30s（无无菌水菌水）清洗清洗（无菌（无菌吸水纸）吸水纸）吸干水吸干水分分（1氯化氯化汞溶液汞溶液）24min（无（无菌水）菌水）冲洗冲洗 月月季花蕾的消毒与菊花外植体的消季花蕾的消毒与菊花外植体的消毒相比较，二者

15、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 三、接种和培养三、接种和培养剥取花药剥取花药接种花药接种花药培养培养分化培养基培养分化培养基培养鉴定和筛选鉴定和筛选不要损伤花药不要损伤花药？要彻底除去花丝要彻底除去花丝？常常会出现染色体倍性的变化常常会出现染色体倍性的变化？每个培养瓶接种每个培养瓶接种 （7 710 10 ） 个花药个花药？花药长出愈伤组织还要转移花药长出愈伤组织还要转移到哪？到哪？主要原因是主要原因是营养核和生营养核和生殖核融合殖核融合造造成的成的植物组织培养技术与花

16、药培养技术的植物组织培养技术与花药培养技术的异同点异同点项目项目相同点相同点不同点不同点植物组织培养植物组织培养技术技术离体的植物离体的植物组织经脱分组织经脱分化形成愈伤化形成愈伤组织，再分组织，再分化成丛芽，化成丛芽，诱导出根，诱导出根，然后进行移然后进行移栽。栽。外植体为体细胞，外植体为体细胞，染色体数染色体数无无需加倍。需加倍。花药培养技术花药培养技术取材为花药，培养的为取材为花药，培养的为单倍体幼苗单倍体幼苗，植株，植株弱小，弱小，高度不育高度不育，必须用，必须用秋水秋水仙素处理仙素处理，使染色体加，使染色体加倍，恢复正常植株的染倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。色体数，而且为纯

17、种。2、基因型为、基因型为AaBb的水稻（条染色体）的花药通的水稻（条染色体）的花药通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养成试管过无菌操作，接入试管后，在一定条件下培养成试管苗。苗。（）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞（）愈伤组织是花粉细胞分裂形成的不规则的细胞团，愈伤组织必须从培养基中获得（）（团，愈伤组织必须从培养基中获得（）（ ）和小分子有机物等营养物质。和小分子有机物等营养物质。（）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有（）要促进花粉细胞的分裂分化，培养基中应有（）（）（ ）两种激素。）两种激素。愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根，由芽发育成愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和

18、根，由芽发育成叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（）叶茎。这一过程必须给予光照，其原因是（）利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。利用光能制造有机物促进试管苗生长发育。（）试管苗的细胞核中有（）条脱氧核苷酸（）试管苗的细胞核中有（）条脱氧核苷酸链。试管苗的基因型有：链。试管苗的基因型有： 水水无机盐无机盐生长素生长素细胞分裂素细胞分裂素叶叶24AB Ab aB ab3（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草技术可以培育

19、出无病毒幼苗。草 莓微型繁殖的基本过程莓微型繁殖的基本过程如下：如下：外植体外植体 愈伤组织愈伤组织 芽、根芽、根 植株植株请回答：请回答：（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_ 作为外植体，其依据是作为外植体，其依据是_ _ 。（2）在过程）在过程中，常用的中，常用的MS培养基主要成分包括大量培养基主要成分包括大量元素、微量元素和元素、微量元素和_，在配制好的培养基中，常常，在配制好的培养基中，常常需要添加需要添加_，有利于外植体启动细胞分裂形成愈，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后伤组织。接种后25d，若发现外植体边缘局部污染，原，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是因可能是_ 。（3）在过程）在过程中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是成根，但分化出了芽，其原因可能是_ 。茎尖、根尖茎尖、根尖茎尖、根尖不含病毒茎尖、根尖不含病毒有机物有机物植物激素植物激素外植体消毒不彻底外植体消毒不彻底 培养基中生长素类培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低