【生物选修1】3.2 月季的花药培养（视频+要点）

一、被子植物的花粉发育

1.雄蕊

花药（囊状结构，内有很多花粉）和花丝。

2.花粉

花粉的产生：由花粉母细胞（小孢子母细胞）历经减数分裂、有丝分裂而形成，是单倍体的生殖细胞。

3.被子植物花粉的发育过程

小孢子母细胞→小孢子四分体时期→单核期→双核期→花粉粒

二、产生花粉植株的两种途径

【知识点讲解】

1.产生花粉植株（即单倍体植株）的两种途径：一是花粉通过  胚状体  阶段发育为植株，二是通过愈伤组织阶段发育为植株。这两种途径的区别主要取决于培养基中激素的种类及其浓度的配比。

【特别提醒】

两种途径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。

2.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

【知识点讲解】

1.材料的选择

①从花期来看，应当选择初花期的花药，因为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。

②从花粉来看，应当选择单核期的花粉，这时花药培养成功率最高。

③从花蕾来看，应当选择完全未开放的花蕾。挑选到单核期的花药，通常选择完全未开放的花蕾。盛开的或略微开放的花都不易选做实验材料。

2.其他影响因素

讲解其他影响因素，强调材料的选择和培养基的组成是主要影响因素。

（1）培养基的组成

（2）亲本生长条件、材料低温处理、接种密度等

生长旺盛植株花药较易形成花粉植株；栽培条件的好坏也影响花粉植株的诱导率。

（3）适宜的培养条件等

25℃左右，花粉培养的早期，黑暗或弱光有利于花粉分裂的启动。

四、实验操作

（一）材料的选取

（1）醋酸洋红法（最常用方法）

①醋酸洋红的配置

将体积分数45％的醋酸100ml煮沸，缓缓加入1g洋红，在加热回流8h，冷却至50℃，过滤即可。

②染色操作

将花药放在载玻片上，加一滴质量分数1％的醋酸洋红，用镊柄将花药捣碎，盖上盖玻片在显微镜下检查。

（2）焙花青-铬矾法

①卡诺氏固定液的配制方法

将无水酒精与冰醋酸按体积比为3：1的比例混匀。

②焙花青—铬钒溶液的配制方法

将5g铬明矾[K₂SO₄Cr₂(SO₄)·24H₂O]加入90ml蒸馏水中，溶解后加入0.1g焙花青，混匀并加热至沸腾，煮沸5分钟后冷却至室温，过滤，加蒸馏水定容至100ml。

③染色操作

花药应该在卡诺氏固定液中固定20min，然后取出放在载玻片上，加焙花青—铬钒溶液染色，盖上盖玻片后在显微镜下检查。

（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

（1）剥取花药

在无菌条件下除去萼片和花瓣用镊子取出花药。

（2）接种

立即将花药接种于培养基上，通常每瓶接种花药7-10个。

（3）培养

①培养条件：

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。[来源:学科网ZXXK]

②培养：

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长出，愈伤组织则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。

（4）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（主要原因是营养核和生殖核融合造成的），需要进一步鉴定和筛选。