课题2　月季的花药培养教案推荐

课题2

月季的花药培养

教学目标

1．说出被子植物花粉发育的过程及花药培养产生花粉植株的两种途径。

2．说出影响花药培养的因素。

3．学习花药培养的基本技术。

4．尝试用月季或其他植物的花药进行培养

教学重点

影响花药培养的因素及基本培养过程

教学难点

月季花药培养的实验操作

过程

一、

被子植物的花粉发育

被子植物的花的结构是怎样的？

观察下图，和减数分裂比较，你能指出对应的时期吗？又有何特点？

花粉发育场所为被子植物雄蕊的花药中。被子植物的雄蕊通常包含花丝、花药两部分。花药为囊状结构，内部含有许多花粉。

1、花粉

由花粉母细胞经过减数分裂形成的单倍体的生殖细胞。

问题？被子植物花粉发育过程中的四分体时期与减数分裂过程中的四分体时期是同一阶段吗？

提示：

不是同一阶段。前者的四分体时期是指4个单倍体细胞连在一起的时期；后者的四分体时期是指同源染色体配对后，一对同源染色体含有四条染色单体的阶段。

例题

(201 1年威海市高二检测)下面是被子植物花粉发育过程的简略表示，请回答：

小孢子母细胞→①→②→③→双核期

(1)①是指________时期，由小孢子母细胞经________分裂形成。

(2)②和③分别是指________期和________期，该期细胞的特点是________________________________________。

(3)1个花粉母细胞经过分裂最多能形成________个花粉粒，________个细胞核。

(4)双核期的两个核分别叫________核和________核。

(5)在进行花药组织培养时选择________段的培养成功率最高。

【解析】

花粉是由小孢子母细胞先经减数分裂后经有丝分裂并依次经历了四分体时期、单核期和双核期等阶段后产生的。单核期的细胞含浓厚的原生质，核开始时位于细胞的中央。随着细胞不断长大，核由中央移向细胞一侧，此时是花药组织培养的最佳

时期，并分裂成1个生殖细胞核和1个花粉管细胞核，进而形成两个细胞，生殖细胞将再分裂一次，形成两个精子。由此可知1个花粉母细胞经过分裂最多形成4个花粉粒，而一个花粉粒最后会形成3个细胞核，故1个花粉母细胞最多能形成12个细胞核。

二、产生花粉植株的两种途径

1．途径差异：

一种是花粉通过胚状体阶段发育为植株；另一种是花粉在诱导培养基上先形成愈伤组织，再将其诱导分化成植株。

2．形成原因：

主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

3．花粉植株的特点：

单倍体植株，植株弱小，高度不育。

三、影响花药培养的因素

1、材料的选择

花期早期时的花药比后期的更容易产生花粉植株。一般，月季的花药培养时间选在五月初到五月中旬，即月季的初花期。

选择合适的花粉发育时期也是提高诱导成功率的重要因素。一般来说，在单核期，细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养成功率最高。

为了挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。

2、培养基的组成

MS培养基是目前普遍使用的培养基。它有较高的无机盐浓度，

对保证组织生长所需的矿质营养和加速愈伤组织的生长十分有利。由于配方中的离子浓度高，在配制、贮存、消毒等过程中，即使有些成分略有出入，也不致影响离子间的平衡。MS固体培养基可用来诱导愈伤组织，或用于胚、茎段、茎尖及花药培养，它的液体培养基用于细胞悬浮培养时能获得明显成功。这种培养基中的无机养分的数量和比例比较合适，足以满足植物细胞在营养上和生理上的需要。因此，一般情况下，无须再添加氨基酸、酪蛋白水解物、酵母

提取物及椰子汁等有机附加成分。与其它培养基的基本成分相比，MS培养基中的硝酸盐、钾和铵的含量高，这是它的明显特点。

月季花药的MS培养基配方

在1000ml.MS培养基中添加以下成分别

2.4------D

0.4mg

KT

0.2mg

IAA

4mg

调节pH至5.8

KT---激动素是一种非天然的细胞分裂素，化学名称为6-糖基氨基嘌呤，主要生理作用：促进细胞分化、分裂、生长；诱导愈伤组织长芽；解除顶端优势；促进种子发芽、打破侧芽的休眠；延缓叶片衰老及植株的早衰；调节营养物质的运输；促进结实；诱导花芽分化；调节叶片气孔张开等。

诱导丛芽或胚状体的培养基配方

在1000ml.MS培养基中添加GA 、IBA和BA,质量浓度分别为

0.1mg/L 、0.5mg/L 和

1mg/L GA

赤霉素

IBA

吲哚丁酸,生长素的一种。

BA

苄氨基腺嘌呤,一种细胞分裂素，如6—BA最为常见。

诱导丛芽或胚状体的培养基

在MS培养基各种成分量减半，但需添加IAA,质量浓度为1. 5mg/L

四：实验操作

1、材料的选取2、材料的消毒3、接种和培养

（一）材料的选取

选择花药时，一般通过镜检来确定其中的花粉是否处于适宜的发育期。

最常用的方法有醋酸洋红法。但是，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、花蕾用V/V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（也可质量分数为1%的次氯酸钙溶液或饱和漂白粉溶液）

5、无菌水冲洗3~5次用于培养花药，实际上多数未熟，由于它的外面有花萼、花瓣或颖片保护，通常处于无菌状态，所以只要将整个花蕾或幼穗消毒即可。

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。通常每瓶接种花药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。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。

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。

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。（主要原因是营养核和生殖核融合造成的。）