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栽野稻杂种后代花药培养效率研究



全 文 :栽野稻杂种后代花药培养效率研究*
陈成斌 陈家裘 黄 勇 李道远
(广西农业科学院 南宁 530007)
摘 要 为提高栽野稻杂种后代花药培养效率 , 几年来用不同的处理方法接种 302 个株系 360660
个花药 ,平均愈伤组织诱导率 5.58%, 最高诱导率 33.33%,平均绿苗分化率 25.11%, 最高绿苗分
化率 91.67%,突破栽野稻杂交后代 F1、F2低世代绿苗分化率低的难关 , 获得一批带野生稻优异种
质的花药绿苗与稳定品系。
关键词 栽野稻杂交后代 花药培养效率 愈伤组织诱导率 绿苗分化率
文献分类号:511.103.53
  栽野稻有性杂交育种方法是普通野生稻
优异种质利用的有效方法之一 ,但由于种间
杂交后代分离期较长 ,选育难度较大 ,影响野
生稻优异种质的利用效率 。采用花药培养技
术加速杂种后代稳定 ,提高育种效率 ,已在许
多作物上取得成功。为加速普通野生稻优异
种质利用 , “八五”以来我们开展大量的栽野
稻杂交后代株系花药培养研究 ,对不同培养
基 、不同世代 、不同株系与不同添加物等进行
研究 ,取得较好的效果。
1 材料与方法
1.1 供试培养材料
选择普通野生稻(O.rufipogongriff.)中优
异种质资源与栽野稻(O.satina L.)杂交后代
的不同株系302个。每年种植田间供花药培
养研究用 。
1.2 供试培养基
参试培养基有公开报道的 N6 、MS 、L8 、
*庞汉华 、陈静 、林学精 、黎凤英 、蒋龙军 、梁雨薇 、覃
宝强等同志参加部分工作 ,特此致谢!
YD 、通用 、高效等基本培养基 ,以及自己设计
的培养基 ,其中较好培养基如表 1。
1.3 试验方法
采用普通野生稻花药培养相似的方法 ,
选取栽野杂交后代各株系花粉发育处于单核
靠边期的穗子 ,经低温处理后用 75%酒精擦
拭 ,在无菌超净工作台上取出穗子 ,用 0.1%
升汞消毒 15分钟 ,然后用无菌水冲洗 3 ~ 4
次 ,取出花药接种于培养基上 ,在 25±1℃中
进行暗培养 ,愈伤组织转分化期用光培养 。
试验过程中设计各种不同的对比试验。
2 结果与分析
几年来共接种培养栽野杂交后代 302个
株系 360660个花药 ,平均愈伤组织诱导率为
5.58%,最高诱导率 33.33%,平均绿苗分化
率 25.11%,最高绿苗率 91.67%。不同处理
方法 ,培养效率不同 。
2.1 低温预处理对不同世代杂种的栽野花
药愈伤组织诱导的影响
  选用 F110个株系 ,F211个株系 ,F69个株
系 , 在改良YD培养基上做不同处理时间的
·105·广西农业科学 1998年第 3 期
表 1 参试的基本培养基(单位:mg/L)
化学试剂 YC5号 YC18号 YD2 改良 N6 备   注
KNO 2 1900 1600 2200 2830
NH4NO 3 1450 2000 — —
(NH4)3SO4 — — 693 463
KH2PO4 525 600 525 400
NaH2PO4 - 150 - -
MgSO4.7H2O 320 400 320 185
CaCl2 151 180 - -
CaCl2.2H2O - - - 166
MnSO4.4H2O 22.3 25 7.9 22.3
ZnSO4.7H2O 4.3 4.3 4.3 8.6
H3BO3 6.2 3.2 1.6 6.2
KI 0.8 0.8 0.8 0.83
NaMoO4.2H2O 0.25 0.025 0.25 0.25
CuSO4.5H2O 0.025 0.025 0.025 0.025
CoCl.6H2O 0.025 0.025 0.025 0.025
甘氨酸 2 2 2 2
丝氨酸 — 2 — —
丙氨酸 — — 2 —
盐酸硫胺素 0.4 0.4 0.4 0.4
盐酸吡哆素 0.5 0.5 0.5 0.5
烟酸 0.5 0.5 0.5 0.5
肌醇 100 150 100 100
酵母核糖核酸 — 20 20 —
水解乳蛋白(LH) — — 800 500
酵母浸提物(YE) — — 1000
铁盐 10ml 10ml 10ml 5ml
蔗糖 4% 4% 6% 5%
琼脂 0.7~ 1% 0.7%~ 1% 0.7%~ 1% 0.7%~ 1%
pH值 5.8 5.8 5.8 5.8
YC5 、YC18号下简称
5号 、18号。
本表的基本培养基
在使用时配合一定
浓 度 的 2 , 4—D、
NAA、6BA 等激素一
起使用。
低温(8℃)诱导试验 。结果 , F1 总平均诱导
率比 F2 、F6高世代的总平均诱导率高 。在不
同处理时间中诱导率又有明显的不同 ,在 F1
的材料中处理 105hr最好 ,在 F2 材料中处理
一天或 153hr 的最好 , 在 F6 的材料中处理
156hr的诱导率最高。
总体表现是 ,栽野后代经一定时间低温
处理有利于花药组织的形成 ,能提高不同世
代的株系的愈伤组织诱导率 ,以低世代的诱
导率更有利(表 2)。
2.2 株系间的花药培养效率
取自不同栽野组合的后代株系的花药培
养效率有很大的差异 ,选择具有花药培养效
率高的栽野稻新组合做花药培养育种的材料
能提高花培效率。
2.2.1 愈伤组织诱导率的差异 不同株系
间花药愈伤组织诱导率差异是很大的 ,有些
株系很难诱导出愈伤组织 ,有些株系愈伤组
织诱导率较高 ,其间的差异可在几倍到几十
倍之间 , 低的株系诱导率为 0 , 高的为
33.33%(表 3)。
2.2.2 绿苗分化率的差异 株系间愈伤组
织绿苗分化率也存在着很大的差异 ,不少株
系的白苗分化率很高 ,特别是低世代材料要
·106· 陈成斌等:栽野稻杂种后代花药培养效率研究
  表 2 低温预处理时间对不同世代的栽野杂交
     后代花药愈伤组织诱导率的影响
参试材料
的世代
处理时间
(hr)
接种花药
数(个)
产生愈伤组
织数(块)
愈伤组织
诱导率(%)
F1
0 900 34 3.78
24 1200 56 4.67
28 180 8 4.44
77 1560 113 7.24
105 780 85 10.90
F2
0 2548 77 3.02
24 1440 76 5.28
28 3660 134 3.66
41 4200 176 4.19
77 5460 44 0.81
153 1140 50 4.39
156 8520 262 3.08
F6
0 1680 164 9.76
36 3240 201 6.20
82 5220 154 2.95
156 1080 147 13.61
获得绿苗难度较大。几年来取得少数株系的
绿苗分化率达到 80%以上 ,但也有些组合低
世代株系很难分化出绿苗(表 4),要提高花
表 3 栽野稻杂交后代株系间花药愈伤组织
诱导率的差异
参试
株系
基本
培养基
接种
花药数
(个)
产生愈伤
组织数
(块)
愈伤组织
诱导率
(%)

RB1-1 YD2 600 40 6.67 1991F1
1-2 YD2 900 68 7.57 F1
RB4-1 YD2 800 32 4.00 F1
4-2 YD2 958 59 6.16 F1
4-3 YD2 748 21 2.81 F1
RB2-1 YD2 600 80 13.33 1991F2
2-5 YD2 960 38 3.96 F2
RB5-1 YD2 960 62 6.46 F2
5-2 YD2 600 52 8.13 F2
5-3 YD2 600 94 15.67 F2
M1 YD2 2280 158 6.93 1992早造
M4 YD2 1140 155 13.60
M7 YD2 840 18 2.14
M9 YD2 1080 80 7.41
M115 YD2 1620 267 16.48
M165 YD2 2220 170 7.66
N24 YD1 480 62 12.92 1993晚造
94 YD1 1680 164 9.76
176 YD3 720 122 16.94
144 改 N6 1080 330 30.56
120 改 N6 840 68 8.10
176 改 N6 480 50 10.42
180 改 N6 240 0 0
表 4 株系间愈伤组织分化率的差异
参试株系 基本培养基
接种愈伤
组织数
绿苗
分化数
绿苗分
化率%
总分
化数
总分化
率% 注
RB4-11 5号 39 24 61.54 27 69.23 1991年
3-8-2 5号 55 11 20.00 46 83.63 1991
A5 5号 38 18 47.37 24 63.16 1991
M132 MS 100 4 4.00 34 34.00 1992
M165 MS 95 9 9.47 33 34.74 1992
94 5号 92 63 68.48 74 80.43 1993
144 5号 42 12 28.57 19 45.24 1993
145 5号 94 50 53.19 73 77.66 1993
152 5号 89 59 66.29 76 85.39 1993
176 5号 28 12 42.86 26 92.86 1993
177 5号 40 0 0 12 30.00 1993
132 5号 56 0 0 10 17.86 1993
广 10-2 03号 46 18 39.13 24 60.00 1994F1
广 19-4 03号 40 0 0 32 80.00 1994F1
246 03号 36 30 83.33 31 86.11 1994F2
244 03号 33 0 0 0 0 1994F2
245 18号 24 6 25 24 100.0 1994F2
广 10-2 18号 30 0 0 6 13.89 1994F2
37 18号 41 24 58.54 26 63.41 1994F6
·107·广西农业科学 1998年第 3 期
药培养效率 ,选择高分化率的组合 ,特别是选
择绿苗分化率高的组合是有效的措施。
2.3 不同基本培养基对花培效果的影响
2.3.1 不同培养基对愈伤组织诱导率的影
响 几年来对报道的 20多个培养基以及自
己设计的培养基进行研究的结果表明 ,栽野
稻杂交后代对花药培养基的要求与栽培稻有
所不同 。自制的 YD2与改良 N6培养基对栽
野稻杂交后代愈伤组织诱导率较高(表 5)。
2.3.2 不同培养基对愈伤组织分化率的影
响 1990年采用正交设计方法 ,选取关键因
子的 3个含量水平设计 16个分化培养基进
行优选试验 ,选出绿苗分化率达44.68%的 5
号培养基 。以后又在 1992年早造进一步设
计27个培养基进行优选试验 ,选出绿苗分化
率比 5号培养基更高的18号培养基 ,但后来
大量使用时与 5 号的绿苗分化率几无差异
(表 6)。表明 5号培养基适应性更广泛些 。
表 5 不同培养基对栽野稻杂交后代
花药愈伤组织诱导率的影响
基本
培养基
代号
接种
花药数
(个)
产生愈伤
组织数
(块)
愈伤组织
诱导率
%
株系最高
诱导率
(%)

N6 1560 171 10.96 14.06 1991年
5号 4020 103 2.56 7.15 1991
YD2 5760 1130 19.62 28.85 1991
N6 7320 120 1.64 9.17 1992
YD 6960 208 2.99 6.75 1992
YD2 29040 2658 9.15 26.11 1992
改良 N6 6000 523 8.72 29.58 1992
YD1 8700 288 3.31 12.92 1993
YD2 9120 698 7.65 19.76 1993
YD3 19920 495 2.48 16.94 1993
N6 15060 297 1.97 14.83 1993
改良 N6 2280 228 10.00 30.56 1993
YD2 14940 1926 12.85 33.33 1994
N6 13620 192 1.41 13.75 1994
5号 11520 269 2.34 6.85 1994
改良 B5 7140 308 4.31 26.34 1994
18号 6780 19 0.28 5.74 1994
表 6 不同培养基对栽野稻杂交后代愈伤组织分化率的影响
培养基
代号
分化愈伤
组织数
  绿  苗   总 分 化  
分化数 分化率% 数 率%
最高绿苗
分化率% 注
5号 170 39 22.94 88 51.76 61.54 1991年
N6 431 11 2.55 51 11.83 41.67 1991
MS 775 14 1.81 215 27.74 9.47 1992
5号 359 68 18.94 130 36.21 74.71 1992早造
5号 440 143 32.50 167 37.95 91.67 1992晚造
5号 251 52 20.72 183 72.91 80.0 1993早造
NM 123 17 13.82 57 46.34 41.03 1993晚造
18号 85 15 17.65 35 41.18 50.0 1993晚造
5号 852 435 51.06 724 84.98 91.23 1993晚造
N6 129 7 5.43 47 36.43 29.41 1994
18号 66 14 21.21 23 34.85 59.09 1994
5号 108 19 17.59 65 60.19 58.12 1994
YD 68 2 2.94 23 33.82 8.23 1994
2.3.3 添加附加物有利于提高愈伤组织绿
苗分化率 在愈伤组织转分化时 ,在 5号培
养基上添加丝氨酸 、苯丙氨酸 5 ~ 10mg/L ,有
利于绿苗分化。在 F1 、F2部分株系中有明显
效果 ,在 46号株系中绿苗分化率达83.33%。
3 结论与讨论
3.1 适当的低温预处理能提高栽野稻杂交
后代花药愈伤组织诱导率
  一般认为栽野稻杂交后代花药培养在低
·108· 陈成斌等:栽野稻杂种后代花药培养效率研究
世代材料培养中较难取得愈伤组织 ,绿苗分
化率低。经过适当的低温预处理能提高花药
愈伤组织诱导率 ,本试验 F1的参试材料平均
诱导率达 6.4%。预处理后产生的愈伤组织
也有利于绿苗分化。
3.2 栽野稻杂交后代不同组合株系间花培
效果差异较大
  栽野稻杂交后代的花培效果与栽培稻花
药培养结果相似 ,不同株系的花培愈伤组织
诱导率与绿苗分化率存在很大的差异 ,选择
高诱导率与分化率的栽培稻亲本配组 ,对提
高栽野稻花培效率有很大的好处。
3.3 培养基与培养条件是提高栽野稻杂交
后代花药培养效率的关键
  采用正交设计方法研究出的花药培养基
对提高花培效果有很大作用。在本试验中对
愈伤组织诱导效果最好的有 YD2与改良N6
培养基 ,对绿苗分化较有利的有 5 号 、18号
培养基 。在确保较好的培养条件下 ,选择较
好的培养基可获得大量的绿苗 。
3.4 今后重点解决的问题
栽野稻杂交后代花药培养研究技术已比
较成熟 ,今后重点应在加速普通野生稻优异
种质利用上 ,结合水稻育种目标 ,特别是结合
杂交水稻育种需要开展花培单倍体育种研
究 ,选育出具有野生稻优异种质的杂交稻新
组合或亲本 ,才是栽野稻杂交后代花药培养
技术应用的根本所在。
参考文献
1 陈成斌.不同生态类型的普通野生稻花药培养研究.
广西农业科学 , 1989 ,(5):1—6.
2 陈成斌等.稻野栽交后代花药一次培养成苗技术.广
西农业科学 , 1993 ,(5):193—195.
3 李道远 ,陈成斌等.野栽稻杂交花培育种探讨.广西科
学院学报 , 1992,(2):53—58.
4 庞汉华.提高野栽稻杂交后代花药培养率的研究.作
物品种资源 , 1995 ,(2):6—8.
5 应存山等主编.中国优异稻种资源.北京:中国农业出
版社 , 1997.
冬瓜蜜饯的加工
冬瓜蜜饯美味可口 , 制作方法简单 , 成本低廉 ,
是使冬瓜增值的较好加工项目。
制作冬瓜蜜饯要挑选充分成熟无病的冬瓜为原
料。制作工艺流程是:原料※去皮※切块※石灰乳
淹渍※浸漂※糖渍※第一次糖煮※第二次糖煮※第
三次糖煮※成品。
1 、切块成型。先将冬瓜用削皮刀削去外皮 , 除
去瓜心 ,再根据规格需要成型:白糖冬瓜条蜜饯 , 长
4 ~ 5 厘米 , 宽厚为 1~ 1.5 厘米;白糖冬瓜圆蜜饯 , 切
成直径 3~ 4厘米 ,厚 1 厘米的圆片;大冬瓜蜜饯 , 长
8 ~ 10 厘米 , 厚 3~ 4厘米 , 宽 6~ 8厘米。
2 、腌坯。先配制 15%~ 20%的新鲜石灰乳 , 即
7.5 ~ 10公斤新烧制的石灰 , 加 40 ~ 42.5 公斤清水 ,
让其充分冷却后 , 将成型的冬瓜投入腌渍 2 ~ 3 天 ,
待冬瓜的中心充分进入石灰乳为准 , 此时称为坯。
然后将坯捞出放入盛装清水的缸内浸泡 4~ 5 天 , 每
天换水 2次 , 直到无石灰味为止。
3 、烫煮:漂洗后的冬瓜坯先捞在竹箩内(每箩约
装20公斤), 后倒入沸水锅内烫煮 15 ~ 20 分钟 , 除
去坯内的石灰水。
4 、糖渍:按冬瓜坯重的 60%称取白砂糖充分混
合并加水少量糖渍一天。
5 、糖煮:将糖渍的冬瓜连同糖液移入锅内 , 并加
入 15%的白砂糖煮沸 30 分钟后继续糖渍一天 , 次日
再加 15%的白砂糖 , 照上法进行第二次糖煮 , 第三
天加 20%白砂糖煮约一小时 , 直到温度约 110℃时
起锅 ,再移至撒放有白糖的案板上 , 迅速用白糖拌合
冷却即得成品。  (闻知 谢罡 张世 江苏滨海
县坎南农干校 224500)
·109·广西农业科学 1998年第 3 期