课题2　月季的花药培养教案2

课题1

菊花的组织培养（一）教学设计

编写人：柳凤琼

学习目标

1.

说明植物组织培养的基本原理。

2.

影响植物组织培养的因素

3.

学习并进行植物组织培养的基本技术，

4.

3、理解细胞分化的概念及离体植物细胞的脱分化和再分化。

学习重点与难点

重点：1.植物组织培养的相关概念和过程

2.影响植物组织培养的因素

难点：影响植物组织培养的因素已及植物组织培养过程中使用的无菌技术。

教学过程

专题3

植物的组织培养技术

课题2

月季的花药培养

知识梳理

一、被子植物的花粉发育

1．发育场所。

被子植物雄蕊的花药中。

2．花粉的形成。

花粉是由花粉母细胞经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。

3．花粉的发育。

要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。

(1)小孢子四分体时期：4个单倍体细胞连在一起。

(2)单核期：四分体的4个单倍体细胞彼此分离，形成4个具有单细胞核的花粉粒。又分为单核居中期和单核靠边期两个时期。

(3)双核期：细胞中含有生殖细胞核和花粉管细胞核，它们进而形成一个生殖细胞和一个营养细胞，其中的生殖细胞再分裂一次形成两个精子。

[目标导航]

1.了解被子植物花粉发育的过程。2.掌握花药培养产生单倍体的两种途径。3.学会花药培养的基本技术。

二、产生花粉植株(即单倍体植株)的两种途径

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。二者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。如下图：

三、影响花药培养的因素

(1)影响花药培养的主要因素是材料的选择和培养基的组成。

(2)材料选择与不同植物、同种植物不同时期有关，其中成功率最高的时期是单核期。

(3)亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等对诱导成功率都有一定的影响。

四、实验操作

1．取材。

(1)材料的选取：对绝大多数植物而言，适宜花粉培养的时期是单核期。

(2)花药发育时期的确定：一般通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。

(3)镜检方法：最常用的是醋酸洋红法。但某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青—铬矾法。

2．消毒。

常用消毒液为70%酒精和0.1%氯化汞，消毒时间分别为30

s和2～4

min。

3．接种和培养。

(1)接种要求：在无菌条件下除去萼片、花瓣和花丝的花药立即接种到培养基上。

(2)培养条件：温度在25

℃左右，幼小植株形成后需要光照。

(3)鉴定和筛选：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，因此需要对培养出的植株进一步鉴定和筛选。

预习反馈

判断正误：

(1)被子植物花粉的发育要经历小孢子四分体时期、单核期和双核期等阶段。(√) (2)产生花粉植株的两种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。(√) (3)用花药培育的植株都是单倍体，不可育。(×) (4)双核期的花药培养成植株的成功率最高。(×) (5)确定花粉发育时期的最常用的方法有醋酸洋红法。(√) (6)与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。(√)

归纳提升

能否成功诱导产生花粉植株及诱导成功率的高低，受多种因素影响，其中材料选择和培养基的组成是主要影响因素，其次温度、光照等也是重要的影响因素。

1．材料的选择

(1)不同种类植物的诱导成功率不同。

(2)同一种植物，亲本植株的生理状况对诱导成功率也有直接影响。

(3)选择最合适的花粉发育时期：单核期。

①不选择单核期以前花药的原因：花药质地幼嫩，极易破碎。

②不选择单核期以后花药的原因：花瓣已有些松动，给材料的消毒带来困难。

③挑选单核期花药的方法：通常选择完全未开放的花蕾。

2．花药供体植株的生长条件和预处理

(1)花药供体植株的生长条件影响花药的发育程度。发育良好、健康的花药诱导成功率高，供体植株年龄对花药培养有影响，年龄过大，其诱导成功率低。

(2)培养前的低温预处理很有必要，处理一般在4～10 ℃下保持10～20 d。

(1)接种月季花药的选择时期是5月份初花期，花蕾完全未开放时，此时花药处于单核期，花瓣未松动，菌少、易消毒，易诱导成功。

(2)不同种植物花药培养所需的培养基种类、激素种类及浓度不同，对培养也有重要影响。

典例研析

【例1】

育种工作者常采用花药培养的方法，使花粉粒发育为单倍体植株。下图过程是采用水稻的花药进行培养的步骤。

选取水稻花药―→对花药消毒―→接种和培养―→植物体

请据此回答下面的问题：

(1)诱导花粉植株能否成功及诱导成功率的高低，受多种因素的影响，其中________、________是主要的影响因素；选择合适的________也是提高诱导成功率的重要因素。

(2)花粉在发育过程中要经历________、________、________等阶段，选取的水稻花药应为________期的花药，此时细胞核由中央移向细胞一侧，花药培养成功率最高。

(3)在剥离花药时，要尽量不损伤花药，原因是______ ____________________________________________；

同时还要彻底去除花丝，原因是________________ ____________________________________________。

(4)通过花药培养产生单倍体植株一般有两种途径：一种是花粉通过________阶段发育为植株；另一种是在诱导培养基上先形成________，再将其诱导分化成植株。

答案：(1)材料的选择

培养基的组成

花粉发育时期

(2)小孢子四分体时期

单核期

双核期

单核

(3)如果花药受损，接种后容易从受损伤的部位产生愈伤组织

与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成

(4)胚状体

愈伤组织