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1、第5章花药和花粉培养(3学时)第一节花药和花粉培养技术笫二节花药和花粉培养的应用本章小结目的要求:(1)掌握花药培养和花粉培养的区别;(2)7解花药最佳接种时期;(3)掌握花药培养的大致过程;(4)掌握花粉发冇的四种途径;(5)掌握花粉培养的人致过程。第一节花药和花粉培养技术花药培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上,来改变花粉的发育程序,使其分裂形成细胞团,进而分化成胚状体,产后再生植株,或形成愈伤组织,由愈伤纟fl织再分化成植株。一、培养方法(一)花粉发育时期1.适宜的花粉发冇时期选择合适的花粉发育吋期,是提高花粉植株诱导成功率的重要因索。被子植
2、物的花粉发育由他子四分体分散成单核小泡子开始。2.花粉发冇时期的检测压片染色法是检测花粉发育时期的简便有效方法,常用染色剂是醋酸洋红。(二)培养过程1・花药培养过程(1)材料预处理接种前将采集的花蕾或花序以理化方法处理能提高花粉植株诱导频率。处理方法有低温、离心、低剂量辐射、化学试剂处理等。(2)表而消毒因为未开放的花蕾中的花药为花被包裹,本身处于无菌状态,对仅用70%酒精棉球将花的表而擦洗即可。也可按对其他器官消毒处理方法进行,先用70%的洒精浸一下后,在饱和漂口粉溶液中浸10-20min,或用0.1%升汞液消毒7-10min,然后用无菌水洗3-5次。将花
3、蕾剪下放入水中,在冰箱4-5°C下保持3-4do(3)接种接种时把花蕾用解剖刀、银子小心剥开花蕾,取出花药,注意去掉花丝,然后散落接种到培养基上,一个10ml的试管可接种20个花药。培养温度在23-28C左右,每天ll-16h的光照,光照强度2000-4000Lxo脱分化培养时,可用MS+2,4-D的培养基,或N6+2,4-D的培养基,经10-30d,可诱导生成愈伤组织,或少数牛成胚状体。(4)培养一种植物的花药可以在一种培养基上长幼苗,而在另一种培养基上则形成愈伤组织。如水稻通常在含有生长素的培养基上诱导出愈伤组织,而在不含任何激素的N6培养基上长出胚状体
4、。但在辣椒的花药培养小,只要培养基合适,其至可以在同一-花药上一部分花粉形成加状体,而另一部分只形成愈伤组织。(5)植株的诱导2.花粉培养花粉培养是指把花粉从花药中分离出来,以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术。由于花粉已是单倍体细胞,诱发它经愈伤组织或胚状体发育成的植株都是单倍体植株。且不受花药的药隔、药壁、花丝等体细胞的干扰。但缺点是较比花粉培养难度人。(1)花粉的分离取新鲜未开的花蕾用自来水冲洗lOmin,用75%的酒精消毒10-15min,无菌水冲洗2次,再用10%漂口粉上清液浸泡20min,无菌水冲洗3-4次。然后将花药放到加有基本培养基的小烧
5、杯屮,用注射器的内管在烧杯的壁上挤压花药,使花粉从花药中释放出来。用尼龙筛过滤掉药壁组滤液再经低速离心(100-160r/min),上面的碎片可用吸悸吸掉,再加入新鲜培养基。连续进行两次过滤,到每毫升含103-104个花粉的浓度就可以了。简单的方法是花粉从花药小挤出后,用锻子取出花粉空壳,放在培养基上培养。此法适于微室栽培,但往往有药壁等体细胞混入。(2)花粉培养的方法①看护培养法在装有50ml液体培养基的小培养IIIL+,用解剖针撕开花药釋放出花粉,形成花粉悬浮液,最后稀释至0.5ml培养基中,含有10个花粉粒的细胞悬浮液。看护培养吋,把花药放在琼脂培养基
6、表而上,然后在每个花药上覆盖一小块圆片滤纸。用移液管吸取1滴已准备好的花粉粒悬浮液,滴在每个小圆片滤纸上。培养在25°C和一定光照强度下,人约一个月长出细胞群。由于完整的花药发冇过程禅放出有利于花粉发冇的物质,并通过滤纸供给花粉,促进了花粉的发育。培养的花粉形成胚有两个途径:一是花粉核分裂产生营养核和牛殖核,以示生殖核退化,营养核则继续分裂2-3周,形成多核花粉,由此形成多核的原胚;二是花粉核丙接分裂,再形成胚。②温室培养法取含有50-80粒花粉的一滴培养液放在温室培养装置屮,为了防止花粉破裂,应在低温条件下(4°C以下)接种,然后在20°C下培养。二、培养
7、基(一)基本培养基花药培养所采用的培养基是MS、N6、B5等。(二)植物生长的种类和浓度添加的激素有6-BA、KT和玉米素,2,4-D,NAA和IAA等。诱导愈伤组织的培养基可添加2,4-D,其浓度为1-3mg/L,分化培养基可添加2-3mg/L的BA,再加少许的IAA(O.2-0.5mg/L),生根培养基可单独添加生长素(0.5-1mg/L)。(三)蔗糖浓度基木培养基中的蔗糖浓度对花粉的诱导牛长有一定作用。在辣椒花药培养中以6%的蔗糖浓度对胚状体的诱导率为最高。在番茄花药培养中盂要量高达14%。其原因是花粉母细胞的渗透压比花丝等体细胞高的缘故,即高浓度的蔗
8、糖不利于药壁、花丝等体细胞的生长,而利于花粉的生长。