课题2　月季的花药培养教学设计第一课时

课题目标

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，说出影响花药培养的因素，学习花药培养的基本技术，尝试用月季或其他植物的花药进行培养。

课题重点与难点

课题重点：

选取适宜的培养材料和培养基。

课题难点：

选取适宜的培养材料和培养基。

基础知识

（一）被子植物的花粉发育

花粉是由花粉母细胞（小孢子母细胞）经过减数分裂而形成的，因此，花粉是单倍体的生殖细胞。

花粉的发育要经历：四分体时期、单核期、双核期等阶段。

①二核花粉粒：成熟的花粉粒中，只含花粉管细胞核和生殖细胞核。（精子在花粉管中形成）

②三核花粉粒：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，这样的花粉在成熟时，含有一个营养核和两个精子。

③两个精子和一个营养核的基因型相同。

（二）产生花粉植株的两种途径

体细胞胚（胚状体）：

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似的结构，发育过程亦与合子胚类似，被称为体细胞胚（胚状体）。

（三）影响花药培养的因素

——材料的选择

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。

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。

实验操作

（一）材料的选择

选择花药时，一般要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.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

（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。）故需对培养出来的植株作进一步的鉴定和筛选。

植物组织培养技术与花药培养技术的比较

项目

植物组织培养技术

离体的植物组织经脱分化形成愈伤组织，再分化成丛芽，花药培养技术

诱导出根，然后进行移栽。

取材为花药，培养的为单倍体幼苗，植株弱小，高度不育，必须用秋水仙素处理，使染色体加倍，恢复正常植株的染色体数，而且为纯种。

外植体为体细胞，染色体数无需加倍。

相同点

不同点