對香粳型水稻花藥培養(yǎng)的探討

劉軍 呂桂蘭 蔣洪波 劉博 解文孝

摘? ? 要：以3份香粳型雜交F1代為試驗材料，分別對水稻花粉發(fā)育的時期、不同培養(yǎng)基對綠苗率的影響進行研究。結果表明，水稻花藥培養(yǎng)過程中，選用優(yōu)異的親本材料，才能建成高質(zhì)量的培養(yǎng)群體;花藥培養(yǎng)中分別加入2，4-D和NAA的培養(yǎng)基，前者愈傷組織質(zhì)量較好，綠苗分化率高;多種激素混合使用更有利于提高花藥培養(yǎng)能力。

關鍵詞：誘導;分化;培養(yǎng)基;花藥;愈傷組織;激素

文章編號：1005-2690（2021）22-0027-02? ? ? ?中國圖書分類號：S511? ? ? ?文獻標志碼：B

我國從20世紀70年代初開始進行水稻花藥離體培養(yǎng)的應用研究[1]。利用花藥培養(yǎng)獲得單倍體愈傷組織分化成苗獲得的植株不存在顯隱性問題，加倍后或獲得純合植株，縮短育種年限，加快育種進程，是一項較為實用的生物育種輔助技術[2]。在水稻花藥培養(yǎng)中，必須有較高的出愈率和綠苗率，才能保證足夠的單雙倍體群體。本試驗通過對取材時期、部位、不同的激素配比等進行研究，對香粳型雜交水稻育種提供幫助。

1? ?材料與試驗方法

1.1? ?材料

遼寧省推廣的香型品種和中間材料配制的雜交F1代材料，材料編號為L1（錦稻香106/北粳2025）、L2（隆粳香3/稻花香）、L3（F133/中科837）。

1.2? ?試驗方法

1.2.1? ?樣品處理

在天氣晴朗的下午，選擇試驗材料中處于水稻孕穗期健康的幼穗，幼穗保留2葉及1節(jié)。用75%的酒精消毒，用滅菌的紗布及保鮮膜將幼穗包裹好，然后放置于4～7 ℃冰箱中預處理7～10 d。

1.2.2? ?接種方法

取低溫處理過的幼穗，剝?nèi)ザ嘤嗳~片和葉鞘，剪下發(fā)育適中帶枝梗的小穗，放在滅菌的燒杯中。在超凈工作臺上用鑷子取少許小穗均勻蘸75%的堿酒精放在酒精燈上點燃，當熄滅后放到無菌濾紙的培養(yǎng)皿上，用剪刀從穎殼基部1/3處剪斷花絲，將完整的花藥抖到誘導的培養(yǎng)基上[3]。

1.2.3? ?培養(yǎng)條件

每個試管接種50～60枚花藥，讓花藥平鋪在試管底部，然后放在26～28 ℃恒溫箱中暗培養(yǎng)。當愈傷組織長至2 mm左右時轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上，然后放在2 000 lx光照條件下誘導分化。每天用日光燈補充光照9～10 h，培養(yǎng)溫度控制在27～29 ℃。

1.2.4? ?誘導階段培養(yǎng)基對愈傷組織的影響

對L1、L2、L3這3個香粳型材料F1代植株的花藥進行誘導培養(yǎng)，分別接種到4個配方的誘導培養(yǎng)基上，對應編號為1、2、3、4，見表1。接種10 d后統(tǒng)計變色數(shù)，計算變色率，40 d后每隔5 d統(tǒng)計愈傷組織數(shù)，計算不同培養(yǎng)基的出愈率，篩選出最適合的誘導階段培養(yǎng)基[4]。

1.2.5? ?分化階段培養(yǎng)基對出苗率的影響

以L1號愈傷組織為材料，分別接種在4個不同激素的MS培養(yǎng)基上，培養(yǎng)30 d后記錄分化成綠苗的數(shù)目，計算分化率。

1.2.6? ?統(tǒng)計方法

2? ?試驗結果與分析

2.1? ?誘導階段培養(yǎng)基對愈傷組織的影響

接種后花藥變色多，對以后愈傷組織生長比較有利。由表2可知，L1材料在1號培養(yǎng)基上10 d變色率最高為18.9%，出愈率為6.0%;3號培養(yǎng)基變色率最低為8.7%;4號培養(yǎng)基變色率為18.5%，出愈率最高為17.3%。L2材料在4號培養(yǎng)基上10 d變色率最高為16.1%;3號培養(yǎng)基變色率最低為9.2%，但L2材料分別在4個培養(yǎng)基上誘導出的愈傷組織質(zhì)量最差，質(zhì)地松散，不結塊，易老化，變成黑褐色，這可能跟親本的基因型有關。L3材料在4號培養(yǎng)基上10 d轉(zhuǎn)色率最高為16.6%，3號培養(yǎng)基變色率最低為9.4%。L1、L2、L3材料在4號培養(yǎng)基上都表現(xiàn)出較高的出愈率，分別為17.3%、15.8%、10.6%。表明4號培養(yǎng)基最適宜用于香粳型雜交后代材料的花藥培養(yǎng)。

2.2? ?分化階段培養(yǎng)基對分化率的影響

把L1號材料分別接種到4種不同激素的培養(yǎng)基上，接種30 d后記錄綠苗數(shù)，每隔5 d調(diào)查1次，50 d后計算分化率。由表3可知，KT與2，4-D和NAA配合使用的培養(yǎng)基，愈傷組織的誘導率最高，供分化培養(yǎng)的數(shù)量也最多，但綠苗分化率卻不是最高的（82.2%），其原因可能是由于較強的激素作用，促使藥壁變色較快，但降低了愈傷組織的質(zhì)量。單獨加NAA誘導的培養(yǎng)基，愈傷組織質(zhì)量最差，經(jīng)轉(zhuǎn)移分化培養(yǎng)后，很容易老化，變成黑褐色，很多不分化或分化出根，綠苗分化率極低。加入2，4-D的誘導培養(yǎng)基，愈傷組織的誘導率比NAA的稍差，但愈傷組織質(zhì)量較高，經(jīng)轉(zhuǎn)移分化后綠苗分化率較高。這個試驗結果與黑龍江省農(nóng)科院水稻所的許世寰試驗結果基本相似。許世寰認為生長素對花粉愈傷組織誘導頻率的效應一般NAA高于2，4-D，但NAA對再分化的作用不如2，4-D好[5]。

3? ?結論

水稻花藥培養(yǎng)一般要求稻穗在4～7 ℃冰箱中預處理7～10 d，葉枕間距為5～7 cm，但硬殼經(jīng)常規(guī)消毒沖洗后變軟，剪殼后花藥粘貼在硬殼壁，很難抖落。本次試驗采用75%的堿酒精代替以前的消毒方法，這樣剪殼后花藥很容易抖落到培養(yǎng)基上，操作方便，縮短接種時間，降低污染概率，減輕工作量。

水稻花藥培養(yǎng)過程中，選用優(yōu)異的親本材料會產(chǎn)生定向突變并加強對目的性狀的篩選，增強育種的可預見性，這是花培育種的發(fā)展方向[6]。

香粳型雜交F1代誘導階段激素配比為2 mg/L 2，4-D、1 mg/L NAA、2 mg/L KT;分化階段激素配比為2 mg/L 6BA、1 mg/L NAA、2 mg/L KT，培養(yǎng)結果是最好的?；ㄅ嚯A段復合激素比單一激素培養(yǎng)率高。這個結果與馮雙華等的研究結果相同，單一激素和復合激素對試驗材料花培效果的影響差異較大，單一激素培養(yǎng)效果較差，復合激素能提高花藥的培養(yǎng)力。

參考文獻：

[1]王萬奇，李文龍，王媛媛，等.植物花藥組織培養(yǎng)技術的研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2015，10（10）：177-179.

[2]楊國花，陳健根，孫軍華，等.浙江省新選育的雜交粳稻組合篩選研究[J].上海農(nóng)業(yè)科技，2005（4）：20-21.

[3]潘國君，陳溫福，馮雅舒，等.寒地水稻花培育種研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報，2003，34（5）：381.

[4]趙海巖，鄭文靜，鄒吉成，等，現(xiàn)化生物技術在水稻育種上應用[J].墾殖與稻作，2005（2）：26-27.

[5]許世寰.粳稻花粉植株誘導的研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，1985（1）：11-17.

[6]季彪俊，陳啟鋒，黃群策，等.水稻花藥培養(yǎng)技術的總結與探討[J].福建農(nóng)業(yè)大學學報，2001，30（1）：22-28.