淺析組織培養(yǎng)技術(shù)在甜菜種植中的應(yīng)用

[摘 要] 在甜菜育種工作中，積極應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)提高甜菜育種質(zhì)量具有重大的意義。創(chuàng)造甜菜新種質(zhì)資源的途徑有通過(guò)甜菜未授粉胚珠的培養(yǎng)，細(xì)胞雜交技術(shù)以及原生質(zhì)體培養(yǎng)等等。通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)在甜菜種植中的應(yīng)用，可以拓寬雜交種的遺傳基礎(chǔ)，也能迅速生成甜菜純合系，達(dá)到快速繁殖和保存種質(zhì)的目標(biāo)。本文重點(diǎn)來(lái)探析目前我國(guó)組織培養(yǎng)技術(shù)在甜菜育種、種植中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 組織培養(yǎng)技術(shù) 甜菜 育種 應(yīng)用

[中圖分類號(hào)] S723.132 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2013）11-0051-01

一、材料

二十世紀(jì)三十年代初，植物組織培養(yǎng)技術(shù)初步發(fā)展，成為一項(xiàng)全新的生物技術(shù)。組織培養(yǎng)技術(shù)是指在無(wú)菌的環(huán)境下，將離體的植物細(xì)胞、組織和器官等在人工配制的培養(yǎng)基礎(chǔ)上，提供適宜的培養(yǎng)條件，誘發(fā)產(chǎn)生愈傷組織等，可達(dá)到培養(yǎng)完整植株的目的。作為我國(guó)重要糖料作物之一的甜菜，自交結(jié)實(shí)率較低，因此，在實(shí)踐中，將組織培養(yǎng)技術(shù)與常規(guī)育種方式相結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)甜菜雜種優(yōu)勢(shì)工作的發(fā)展，縮短育種年限，提高我國(guó)甜菜育種的整體水平

二、方法

1.甜菜組織培養(yǎng)技術(shù)——未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)

現(xiàn)階段，實(shí)現(xiàn)甜菜純合系的最關(guān)鍵、有效的手段即是未授粉胚珠的培養(yǎng)技術(shù)。最開(kāi)始，法國(guó)、美國(guó)以及波蘭等地最先展開(kāi)未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)的研究。近些年，我國(guó)在該項(xiàng)組織培養(yǎng)技術(shù)方面的發(fā)展十分迅速，取得了顯著成果。

未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)與花藥培養(yǎng)技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅誘導(dǎo)率極高，出苗材料也相當(dāng)廣泛。胚珠培養(yǎng)誘導(dǎo)率一般在2.79%左右，一些基因型材料誘導(dǎo)率能達(dá)到35.56～54.62%，誘導(dǎo)率明顯上升，為甜菜育種工作的進(jìn)展提供了前提條件

未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)可以迅速生成大量純合系，尤其是高糖純合系、像MS以及PGOB等培養(yǎng)基都具有很高的誘導(dǎo)率，取得了較為理想的效果，進(jìn)一步推動(dòng)了甜菜雜優(yōu)育種工作的進(jìn)程，還有助于生成新型的甜菜生物型。

2.甜菜組織培養(yǎng)技術(shù)——原生質(zhì)體培養(yǎng)

近些年，我國(guó)的原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)獲得了重大的發(fā)展，已經(jīng)成功分離出原生質(zhì)體，并且實(shí)現(xiàn)了分化成株，原生質(zhì)體融合工作也在深入的研究和探討中，細(xì)胞質(zhì)雜交方面的研究也初步取得了成效

三、討論

1.組織培養(yǎng)技術(shù)在甜菜育種環(huán)節(jié)的應(yīng)用

目前，為了實(shí)現(xiàn)大量、快速繁殖的目標(biāo)和保存原有基因型的目的，種株腋芽培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)逐步形成配套體系，并積極應(yīng)用到實(shí)踐中。甜菜育種程序中，加快未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)的實(shí)用化發(fā)展，對(duì)進(jìn)一步優(yōu)化甜菜育種程序起到了至關(guān)重要的作用。

通過(guò)對(duì)胚珠的培養(yǎng)，快速、大量生成高糖以及純合體（抗?。羌訌?qiáng)甜菜育種質(zhì)量的行之有效的途徑，對(duì)于提高培養(yǎng)材料的誘導(dǎo)率是甜菜育種工作中的重點(diǎn)，也是一個(gè)難點(diǎn)?，F(xiàn)階段，原生質(zhì)體培養(yǎng)以及體細(xì)胞融合的研究逐步深入，為進(jìn)一步拓寬甜菜基因資源提供了強(qiáng)有力的保障，同時(shí)，也克服了遠(yuǎn)緣雜交的困難，還引入了異源細(xì)胞質(zhì)基因技術(shù)，這些都是甜菜組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用所取得的成果。

體細(xì)胞雜交技術(shù)呈現(xiàn)出迅速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，在甜菜育種工作中被積極應(yīng)用。體細(xì)胞雜交技術(shù)也就是原生質(zhì)體融合技術(shù)，在生物技術(shù)領(lǐng)域中占據(jù)著重要的地位。對(duì)于植物種質(zhì)資源的創(chuàng)新起高了關(guān)鍵作用，也促進(jìn)了品種的改良，獲得新種質(zhì)及新生物型。原生質(zhì)體融合技術(shù)是在特定的物理或化學(xué)環(huán)境下，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)，融合而成新的雜種細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂而形成愈傷組織，分化及再生。再依據(jù)育種目標(biāo)培育出新的品種，體細(xì)胞表型發(fā)生的變化可以了解到細(xì)胞的變異情況，有時(shí)需要通過(guò)分子標(biāo)記手段進(jìn)行識(shí)別。就目前的體細(xì)胞雜交技術(shù)的應(yīng)用而言，該項(xiàng)組織培育技術(shù)的發(fā)展速度相對(duì)較慢。

甜菜育種的重要組成部分就是由未授粉胚珠培養(yǎng)和種株腋芽培養(yǎng)技術(shù)，將這些育種技術(shù)與常規(guī)的育種方法結(jié)合起來(lái)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、大量生成高糖以及抗病純合體，強(qiáng)化良種的優(yōu)勢(shì)組合，選育出高糖、抗病、豐產(chǎn)的組合，將其轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大的生產(chǎn)力，不僅進(jìn)一步完善了原生質(zhì)體的培養(yǎng)技術(shù)，還能實(shí)現(xiàn)甜菜育種及種植的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.甜菜種質(zhì)的保存

在甜菜種質(zhì)的保存方面，一般情況下，都是以種子的形式在常溫環(huán)境下進(jìn)行保存，同時(shí)，為了保證種子的發(fā)芽率，每隔幾年，育種專家會(huì)將甜菜種子取出來(lái)，進(jìn)行一次繁殖。在某些國(guó)家，也采用低溫種子庫(kù)對(duì)甜菜種子進(jìn)行長(zhǎng)期保存。由于種子要經(jīng)常進(jìn)行繁殖，這樣的保存方式會(huì)耗費(fèi)掉很大的人力、物力資源，有時(shí)，由于操作的失誤，會(huì)造成混種等錯(cuò)誤的發(fā)生。隨著組織培養(yǎng)方法對(duì)種子進(jìn)行保存的進(jìn)程不斷推進(jìn)，一些甜菜種子或稀缺的種子源（野生資源或不育系突變體等），都可以采用組織培養(yǎng)方法進(jìn)行保存。這樣，種子的保存不會(huì)受到季節(jié)、環(huán)境等因素的影響和制約，會(huì)有效避免種子受到病蟲(chóng)的侵害，也便于地區(qū)之間的交接、轉(zhuǎn)移，對(duì)一些珍貴基因的搶救等工作也便于展開(kāi)。組織培養(yǎng)保存種質(zhì)一般都是在超低溫（液氮低溫—200℃左右）的條件下，細(xì)胞的代謝活動(dòng)都停止，生長(zhǎng)等活動(dòng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)，可以保證甜菜種質(zhì)的穩(wěn)定性。另外，組織培養(yǎng)保存種質(zhì)只需占用很小的保存空間，具有顯著的優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高種質(zhì)的保存和管理起到了很大的積極影響。

目前，組織培養(yǎng)技術(shù)在甜菜育種方面的廣泛應(yīng)用，極大地提升了甜菜育種工作的質(zhì)量。

未授粉胚珠培養(yǎng)技術(shù)、原生質(zhì)體培養(yǎng)技術(shù)以及原生質(zhì)體的融合技術(shù)都取得了很大的進(jìn)展，另外，組織培養(yǎng)保存種質(zhì)領(lǐng)域也取得了較為滿意的成效。未來(lái)，對(duì)于組織培養(yǎng)技術(shù)的研究需要進(jìn)一步深入，將該項(xiàng)技術(shù)積極應(yīng)用到實(shí)踐中，進(jìn)一步提高甜菜育種的質(zhì)量。甜菜組織培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和發(fā)展，未來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展前景，研究領(lǐng)域?qū)τ谔鸩私M織培養(yǎng)技術(shù)的研究有待進(jìn)一步深入，如何提高甜菜未授粉胚珠的成活率，探究影響甜菜未授粉胚珠成活率的制約條件，另外，體細(xì)胞雜交技術(shù)成為進(jìn)一步研究的重點(diǎn)，低溫保存甜菜種質(zhì)的方法仍需繼續(xù)研究。

參考文獻(xiàn)

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