雜合粳稻兩系不育系的高培養(yǎng)力原因研究

張珍++王冬翼++郜李彬++王依明

摘要 在花藥培養(yǎng)的研究過程中篩選到1份高培養(yǎng)力的雜合粳稻兩系不育系材料，通過對其高培養(yǎng)力原因研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率的協(xié)調(diào)提高是該份材料培養(yǎng)力高的主要原因。

關(guān)鍵詞 雜合粳稻；兩系不育系；花藥培養(yǎng)；高培養(yǎng)力

中圖分類號 S511.2+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2014）19-0048-01

花藥培養(yǎng)的分化力高低直接關(guān)系到花藥培養(yǎng)效果的好壞。篩選培養(yǎng)力高的材料一直是花藥培養(yǎng)的追求目標(biāo)?；ㄋ幣囵B(yǎng)在水稻育種中有著廣泛的應(yīng)用，無論是常規(guī)稻的選育、三系不育系的提純以及快速選育還是兩系不育系的選育，都取得了突出的成果[1]。為了提高花藥培養(yǎng)在育種中的應(yīng)用效率，形成一定規(guī)模的花培苗群體是必不可少的條件。因此，不斷優(yōu)化培養(yǎng)基的配方、提高花藥的培養(yǎng)力是花藥培養(yǎng)研究的熱點。

不同的學(xué)者已從基因型[1]、短光[2]、射線[3]、低溫預(yù)處理[4]、激素[5]、高溫?zé)釗鬧6]等多個方面著手，深入研究能夠提高花藥培養(yǎng)力的因子。在研究不同基因型材料的花藥培養(yǎng)的過程中，獲得一個高培養(yǎng)力的雜合粳稻兩系不育系配制的F1組合材料，對其高培養(yǎng)力的原因進(jìn)行了研究?，F(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2013年春在海南配制粳型兩系不育系雜交組合P31S/K14S，2013年夏種植于上海市浦東新區(qū)川沙新鎮(zhèn)新浜育種基地，單株移栽。

1.2 試驗方法

1.2.1 花培材料取樣與預(yù)處理。9月11日，當(dāng)劍葉葉枕距10 cm左右，并且通過手觸摸可以感覺到分化的幼穗時，剪取穗子為供試材料。剪取的穗子保留2片葉，為防止幼穗遭到污染，用75%酒精對稻穗表面進(jìn)行充分的消毒，待酒精基本揮發(fā)后，用濕的無菌紗布包裹后置于冰箱5 ℃冷藏室進(jìn)行低溫預(yù)處理10 d。

1.2.2 花藥培養(yǎng)。接種前，挑取處于單核靠邊期的稻穗用70%酒精處理30～60 s，1%次氯酸鈉處理20 min，3%雙氧水處理10 min，無菌水沖洗4～5次。接種時，選取淡黃綠色的小穗，剪去穎殼基部，將花藥倒進(jìn)誘導(dǎo)培養(yǎng)基，26 ℃下暗培養(yǎng)，以誘導(dǎo)愈傷。為了提高愈傷率，在花藥接種7 d后，在30 ℃溫度下處理24 h進(jìn)行熱刺激，再轉(zhuǎn)入26 ℃條件下正常培養(yǎng)至愈傷生成。當(dāng)愈傷長到2～3 mm時，轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基，分化綠苗，為了提高綠苗率，先于25 ℃黑暗培養(yǎng)3 d，再置于25 ℃、2 000～3 000 lx光照光周期條件下（12 h光培養(yǎng)、12 h暗培養(yǎng)循環(huán)）培養(yǎng)。當(dāng)分化的綠點長到8 cm左右進(jìn)行生根壯苗，培養(yǎng)一段時間進(jìn)行煉苗后移栽至大田。定期調(diào)查愈傷誘導(dǎo)與綠苗分化情況，計算愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率和花藥培養(yǎng)力，數(shù)據(jù)采用Excel分析。

1.2.3 培養(yǎng)基配方及相關(guān)參數(shù)計算公式。培養(yǎng)基配方如下：誘導(dǎo)培養(yǎng)基為M8，附加2，4-D（2 mg/L）、脯氨酸（300 mg/L）、谷氨酰胺（500 mg/L）、麥芽糖（55 g/L）、水解酪蛋白（0.3 g/L）、瓊脂（7.0 g/L），調(diào)pH值5.8～6.0；分化培養(yǎng)基為MS，附加KT（2 mg/L）、6-BA（2 mg/L）、NAA（0.2 mg/L）、IAA（0.2 mg/L）、蔗糖（30 g/L）、水解酪蛋白（0.2 g/L）、瓊脂（7.0 g/L），調(diào)pH值5.8～6.0；生根培養(yǎng)基為1/2MS，附加NAA（0.1 mg/L）、蔗糖（20 g/L）、瓊脂（6.8 g/L），調(diào)pH值5.8～6.0。計算公式如下：

愈傷誘導(dǎo)率（%）=誘導(dǎo)的愈傷數(shù)量/接種的花藥數(shù)量×100

綠苗分化率（%）=分化的綠苗數(shù)/有效分化的愈傷數(shù)量×100

培養(yǎng)力（%）=愈傷誘導(dǎo)率×綠苗分化率/100

2 結(jié)果與分析

2.1 花藥培養(yǎng)力

P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率、培養(yǎng)力分別達(dá)到了43.86%、42.62%和18.69%。與現(xiàn)有報道的水稻花藥培養(yǎng)的研究結(jié)果相比，P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率單個指標(biāo)都不是最高的，但是兩者的平衡性是最好的。其他材料大部分都是愈傷誘導(dǎo)率高，綠苗分化率就低，綠苗分化率高，愈傷誘導(dǎo)率就低，兩者呈負(fù)相關(guān)[7]。

2.2 結(jié)實株率

經(jīng)統(tǒng)計，Z32（P31S/K14S的F1代）收獲的可育單株為39株，按照成活苗數(shù)662株計，結(jié)實株率為5.89%。其中柱頭外露率表現(xiàn)較好的單株8株，占成活苗數(shù)的1.21%，占可育株的20.51%。

2.3 柱頭外露單株的柱頭外露率

由表1可知，花培柱頭外露單株的穗型大小不一，穗總粒數(shù)最少的為36粒，最多的達(dá)到79粒，極差為43粒；花培柱頭外露單株的結(jié)實率差異也很大，最低為14.81%，最高的可以達(dá)到88.24%，極差達(dá)到73.43個百分點；花培柱頭外露單株的柱頭外露率最低為1.96%，最高的為48.21%，極差為46.25個百分點。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率、培養(yǎng)力分別達(dá)到了43.86%、42.62%和18.69%。愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率的協(xié)調(diào)提高是其培養(yǎng)力高的主要原因。

P31S/K14S就愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率單個指標(biāo)來講，與見諸報道的結(jié)果相比，并不是最高[8]，但是其分化力在現(xiàn)有報道的數(shù)據(jù)中屬于最高的。分析其數(shù)據(jù)間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)其愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率2個指標(biāo)之間的關(guān)系，和前人報道的兩者之間呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果不同[9]，兩者比較均衡，并不是一個數(shù)值很高，而另一個數(shù)值很低，從而制約了分化力的提高。P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率兩者呈協(xié)調(diào)提高的關(guān)系，從而取得了較高的分化力?；ㄅ嗝绲闹^外露單株的穗總粒數(shù)、結(jié)實率和柱頭外露率之間的相關(guān)性不明顯，從柱頭外露單株的柱頭外露率情況來看，各個單株的柱頭外露率大部分介于雙親之間，但也出現(xiàn)了高于其雙親的超親現(xiàn)象，說明了培養(yǎng)基對柱頭外露基因不具有選擇性，通過花藥培養(yǎng)選擇高柱頭外露率單株是可行的。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 葛勝娟.水稻花藥培養(yǎng)及其在遺傳育種上的應(yīng)用[J].種子，2013，32（8）：45-50.

[2] 陸燕鵬，萬邦惠，陳雄輝.短光低溫不育水稻新種質(zhì)的花藥培養(yǎng)研究[J].種子，2001，113（1）：15-16，19.

[3] 陳秋方，王彩蓮，呂憶梅.γ射線和秋水仙堿對水稻花藥培養(yǎng)綠苗再生的刺激效應(yīng)[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，1998，10（4）：188-192.

[4] 方國偉，梁海曼.低溫預(yù)處理影響水稻花藥培養(yǎng)效率的機(jī)理初探[J].植物生理學(xué)報，1985，11（4）：366-380.

[5] 馮雙華，趙森，郭家源，等.不同培養(yǎng)基和激素對超級雜交稻花藥培養(yǎng)力的影響[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，28（4）：523-525.

[6] 葛勝娟.高溫?zé)釗籼幚韺ε囵B(yǎng)水稻花藥愈傷組織形成的影響[J].綿陽師范學(xué)院學(xué)報，2010，29（11）：81-84.

[7] 汪慶，馮都華，崔海瑞，等.高花藥培養(yǎng)效率粳稻雜交組合的篩選[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013（16）：44-46.

[8] 楊玉廷，于翠梅，宋賀，等.不同穗型秈粳雜交稻F1代花藥培養(yǎng)條件的優(yōu)化[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，42（3）：354-357.

[9] 顧永強(qiáng)，曹華興.12個粳稻品種間正反交E對花藥培養(yǎng)力的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報，1986，2（4）：47-54.endprint