全 文 ：核 农 学 报　 ２０１３ꎬ２７(６):０７５８ ~ ０７６２
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期:２０１２￣０８￣０３　 接受日期:２０１３￣０１￣１６
基金项目:ＣＧＩＡＲ国际挑战计划(Ｇ７０１０􀆰 ０２􀆰 ０１)
作者简介:陈淑萍(１９６５￣)ꎬ女ꎬ河北衡水人ꎬ副研究员ꎬ研究方向:生物技术、分子标记、单倍体育种ꎮ Ｔｅｌ: １５９３０３９１９５６ꎻＥ￣ｍａｉｌ: ｈｓｃｓｐ＠ １６３. ｃｏｍ
文章编号:１０００￣８５５１(２０１３)６￣０７５８￣０５
不同培养基对小麦 ×玉米杂种胚离体培养成苗的影响
陈淑萍１ 　 王雪征１ 　 崔银辉２ 　 茜晓哲１ 　 宋聪敏１ 　 庞建周１ 　 陈秀敏１
( １ 河北省农科院旱作农业研究所ꎬ河北省农作物抗旱研究重点实验室ꎬ河北 衡水　 ０５３０００ꎻ
２河北省枣强县农业局ꎬ河北 枣强　 ０５３１００)
摘　 要:为了提高小麦远缘杂交单倍体胚植株再生频率ꎬ剥取胚龄 １６ ~ ２０ｄ 的小麦单倍体胚无菌条件下
接种到不同配方的培养基ꎮ 结果表明ꎬ直径 < ５００μｍ 的小胚在 １ 号培养基、直径 > ５００μｍ 态的较大胚
于 ２ 号培养基能一步成苗直接发育成具有丛生芽和健壮根的幼苗ꎻ若把丛生幼芽分开后分别转移到 １ /
２ ＭＳ基础培养基ꎬ则可分化增殖为多株麦苗ꎮ 小胚培养基配方为:１ / ２ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ
􀅰Ｌ － １ ＢＡ ＋３００ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＬＨ(水解乳蛋白) ＋ ５０ｇ􀅰Ｌ － １蔗糖 ＋ ７ｇ Ｌ － １琼脂ꎬｐＨ ＝５􀆰 ８ꎬ成苗率 ７１％ ꎻ大胚培养
基配方为:１ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ｇ􀅰Ｌ － １蔗糖 ＋ ７ｇ􀅰Ｌ － １琼脂ꎬｐＨ 值 ５􀆰 ８ꎬ成苗
率 ８３％以上ꎬ以上培养基维生素部分为正常 ＭＳ培养基维生素加入量的 ２ 倍ꎮ 适宜于小麦单倍体胚再
生和繁殖的生长素效果:２ꎬ４ － Ｄ > ＩＢＡ > ＩＡＡꎬ培养基加入 ２ꎬ４ － Ｄ 后经继代培养途径形成单倍体植株
生长旺盛ꎬ根系发达ꎬ增加了单胚再生植株数和植株丛生苗数量ꎬ有利于大幅度提高胚成苗率以及染色
体加倍效率ꎬ从而提高远缘杂交单倍体育种水平ꎬ缩短小麦新品种生产周期ꎮ
关键词:小麦 ×玉米远缘杂交ꎻ培养基ꎻ成苗率
　 　 小麦 ×玉米远缘杂交单倍体育种是一种小麦亲本
杂交后代快速纯合的高效育种方法[１]ꎬ１９８８ 年 Ｌａｕｒｉｅ
报导小麦 ×玉米远缘杂交诱导生产单倍体植株[２]ꎬ该
方法由于较花药培养和球茎大麦技术具有较少的基因
依赖型和较高的植株产生频率ꎬ不产生白化苗ꎬ逐渐被
育种家接受和应用ꎬ是目前使用较广泛的单倍体生产
方式[３ － ５]ꎮ
小麦纯合双单倍体的生产效率由成胚率、胚成苗
率和染色体加倍效率组成[５]ꎬ胚成苗率受胚大小、培
养基配方以及培养条件影响ꎬ是决定单倍体育种效率
的重要因素[５ － ７]ꎬ目前应用较广泛的离体胚培养基为
ＭＳ、Ｂ５ 及 ＬＨ 基础培养基[１]ꎬ陈新民等[６ꎬ８]、Ｍｏｒａｄｉ
等[９]接种幼胚到 １ / ２ ＭＳ 或 ＭＳ 培养基后成苗率达
４２􀆰 ７ ~ ７５％ ꎬ２００５ 年 Ｂｒａｚａｕｓｋａｓ[１０]报道在 ２ / ３ Ｂ５ 培养
基上单倍体胚再生小麦幼苗的转化率为 ３６􀆰 ９％ ꎬ蔡东
明等[７]２００７ 年报道ꎬ小麦单倍体胚培养应用 １ / ２ＭＳ培
养基加入微量的生长素和细胞分裂素可以有效促进幼
胚的生长ꎬ获得发育正常的单倍体幼苗ꎬ小麦远缘杂交
幼胚离体培养基为 １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＡＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰
Ｌ － １６￣ＢＡ时ꎬ幼苗产生率为 ６２􀆰 ０５％ ꎬ与其它培养基相
比效果最好ꎬ认为激素浓度太低起不到促进幼胚生长
发育的作用ꎬ浓度太高由于幼胚吸收养分能力有限ꎬ不
能满足激素产生的强烈效应而最终夭亡[１１]ꎮ
针对目前单倍体胚的植株产生频率较低且不稳定
的背景ꎬ本试验根据前人报道ꎬ应用不同配方的培养基
进行单倍体胚离体培养ꎬ以筛选出能分化成健壮根系
和茎叶、高成苗率的培养基ꎬ改进小麦单倍体育种技
术ꎬ加速育种进程ꎮ
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验材料
小麦 ×玉米远缘杂交的父本采用玉米杂交品种燕
黑香糯 ３ 号、郑单 ９５８ 和浚单 ２０ 的混合花粉ꎬ母本分
别为小麦品种济麦 ２２、衡观 ３５、烟农 １９ꎮ
１􀆰 ２　 试验步骤
远缘杂交试验于 ２０１０ 年 ５ 月 － ２０１２ 年 ６ 月在河
北省农科院旱作所试验站的人工气候室进行ꎬ小麦和
８５７
　 ６ 期 不同培养基对小麦 ×玉米杂种胚离体培养成苗的影响
玉米分期播种ꎬ每期 １０ｄꎬ花期相遇ꎬ小麦去雄后柱头
始呈绒毛状时取玉米新鲜花粉授粉ꎬ授粉 １ｄ后进行激
素处理ꎬ将麦穗浸入 ５０ｍｇ􀅰Ｌ － １麦草畏 ＋ ５０ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４
－ Ｄ (ｐＨ 值 ５􀆰 ８)混合溶液 １０ｓꎬ１ｄ 后重复处理ꎬ人工
气候室昼夜温度区间 １３ ~ ２８℃ꎬ１３ｈ􀅰ｄ － １光照ꎬ农用钠
灯补光ꎻ小麦于授粉 １６ ~ ２０ｄ 颖果饱满并发白稍回缩
时剥取胚ꎬ在 １５％的安替福民液(有效氯 > １０％ )中灭
菌 ２０ｍｉｎꎬ无菌水清洗 ４ 次ꎬ解剖镜下剥胚ꎬ直径小于
５００μｍ态的小胚和直径大于 ５００μｍ 态的较大胚分别
接种于系列培养基ꎬ始暗培养ꎬ萌动后在 ２０ ~ ２３℃、
７０％左右湿度、１４ ｈ􀅰ｄ － １光照条件下培养ꎬ３ 叶以上并
生根后在 ０ ~ ７ ℃条件下春化 ２０ ｄꎬ取出缓苗 ２ ~ ３ ｄ
后浸入秋水仙素溶液进行染色体加倍ꎬ冲洗后种植ꎬ加
倍成功者结实ꎮ
１􀆰 ３　 培养基配方
小麦单倍体胚离体培养采用 １ / ２ ＭＳ基本培养基ꎬ
培养基的生长调节剂分别使用 ２ꎬ４ － ＤꎬＩＡＡ 和 ＩＢＡꎬ
浓度分别设置为 ０􀆰 ０５ｍｇ􀅰Ｌ － １、０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １、０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １
和 ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ꎬ细胞分裂素 ＢＡ浓度分别为 ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １
与 ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ꎬ小麦玉米杂交后每期剥出单倍体胚随
机接种到不同激素类型的培养基上ꎬ根据胚生长发育
表现筛选优化胚拯救培养基ꎬ每次接种 ２０ 根据表现进
行评价筛选ꎬ接种胚 ５０ ~ １００ 个ꎮ 加入的有机物质中ꎬ
维生素含量为 ＭＳ 基础培养基添加量的 ２ 倍ꎬ琼脂加
入量为 ７ ｇ􀅰Ｌ － １ꎬｐＨ值 ５􀆰 ８ꎮ
表 １　 胚拯救培养基配方筛选
Ｔａｂｌｅ １　 Ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒｍｕｌａ ｆｏｒ ｅｍｂｒｙｏｓ ｒｅｓｃｕｅ
编号
Ｍｅｄｉｕｍ Ｎｏ.
培养基配方
Ｍｅｄｉｕｍ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
蔗糖浓度
Ｓｕｃｒｏｓｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
１ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋３００ｍｇ􀅰Ｌ － １ＬＨ ＋ ５０ ｇ􀅰Ｌ － １Ｓｕｃｒｏｓｅ ５０
２ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
３ １ / ２ ＭＳ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
４ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＡＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １ Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
５ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＡＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １ Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
６ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＡＡ ＋ ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
７ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＢＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １ Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
８ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＢＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １ Ｓｕｃｒｏｓｅ ３０
２　 结果与分析
２􀆰 １　 ２ꎬ４ － Ｄ诱导成苗效果
２􀆰 １􀆰 １　 小胚成苗培养基　 直径 < ５００μｍ 态的较小胚
接种于 １ 号培养基(１ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １ ２ꎬ４ － Ｄ ＋
０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋３００ｍｇ􀅰Ｌ － １ＬＨ ＋ ５０ ｇ􀅰Ｌ － １蔗糖)ꎬ１０
－ ２０ ｄ膨大萌动ꎬ直接发育成健壮根和幼芽 (图 １ －
Ａ)ꎻ把幼芽分开ꎬ分别转移到 １ / ２ ＭＳ 培养基ꎬ则可增
殖为多株幼苗(图 １ － Ｂ)ꎮ 该培养基成苗特点:小胚既
能直接成苗ꎬ也能两步成苗ꎬ再生苗具有丛生芽和健壮
根系ꎬ成苗率达 ７１％ (表 ２)ꎻ而小胚在小于 ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １
２ꎬ４ － Ｄ浓度的培养基无明显萌动ꎬ在大于 ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １
２ꎬ４ － Ｄ浓度的培养基形成多愈伤组织ꎬ不能直接成
苗ꎮ ５００μｍ态以上的较大胚在高蔗糖浓度、含水解乳
蛋白的培养基则形成大量愈伤ꎬ少形态发生ꎬ成苗慢且
成苗率较低ꎬ１ 号培养基是小胚成苗的最佳培养基ꎮ
２􀆰 １􀆰 ２　 大胚成苗培养基　 小胚在 ２ 号培养基中(１ / ２
ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋蔗糖 ３０ ｇ􀅰
Ｌ － １１)无明显发育膨大ꎬ成苗率 < １０％ ꎬ而 ５００μｍ 态以
上的较大胚ꎬ接种到 ２ 号培养基ꎬ１０ ｄ以后膨大产生愈
伤ꎬ２ ~ ３ 周分化出丛生苗和粗壮根ꎬ可单独成苗(图 １
－ Ｃ)ꎬ也可分开后转移到 １ / ２ＭＳ 培养基ꎬ形成多株苗
(图 １ － Ｄ)ꎬ成苗率达 ８３％ (表 ２)ꎬ说明不同体积的胚
适宜的培养基不同ꎮ 小麦胚发育前期依靠周围组织提
供营养及生长激素ꎬ胚龄越小要求的渗透压越高、培养
基成分越复杂[１１]ꎬ大胚培养基不适宜小胚生长ꎻ而较
大胚可以自身合成有机物质ꎬ其要求的培养基成分比
较简单ꎬ渗透压较低[８ꎬ １１]ꎬ２ 号培养基成苗率高达
８３％ ꎮ
２􀆰 ２　 无激素的 １ / ２ ＭＳ培养效果
５００μｍ态以上的胚接种到 ３ 号培养基(１ / ２ ＭＳ ＋
蔗糖 ３０ ｇ􀅰Ｌ － １)１ 周开始膨大萌动ꎬ根系发达ꎬ但接种
的胚 １ / ４ 左右出现只生根不发芽的情况ꎬ而且生成的
９５７
核　 农　 学　 报 ２７ 卷
　 　 　 　 　
注:Ａ:小胚在 １ 号培养基一步成苗ꎻＢ:小胚从 １ 号转到 １ / ２ＭＳ基础培养基胚状体成苗ꎻＣ:大胚在 ２ 号培养基形成丛生芽和根ꎻＤ:丛生
　 　 　 　 　 芽分成小苗转到 １ / ２ＭＳ培养基ꎻＥ:大胚于 ８ 号培养基成苗ꎮ
Ｎｏｔｅ:Ａ: ｓｅｅｄｉｎｇｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｎｏ. １ ｅｍｂｒｙｏ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｄｉｒｅｃｔｌｙꎻＢ: ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｃｌｕｓｔｅｒ ｂｕｄｓ ｗｅｒｅ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｆｒｏｍ
Ｎｏ. １ ｔｏ ｔｈｅ １ / ２ＭＳ ｍｅｄｉｕｍ. Ｃ: Ｂｉｇｇｅｒ ｅｍｂｒｙｏ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎｔｏ ｃｌｕｓｔｅｒ ｂｕｄｓ ａｎｄ ｒｏｏｔｓꎻ Ｄ: ｃｌｕｓｔｅｒ ｂｕｄｓ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｆｒｏｍ Ｎｏ. ２ ｍｅｄｉｕｍ ｔｏ １ / ２ ＭＳꎻ
　 　 　 　 　 Ｅ:Ｂｉｇｇｅｒ ｅｍｂｒｙｏ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎｔｏ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｉｎ Ｎｏ. ８.
图 １　 培养基及其成苗情况
Ｆｉｇ. １　 Ｔｈｅ ｍｅｄｉａ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
表 ２　 不同培养基单倍体胚成苗率及每簇苗的芽数
Ｔａｂｌｅ １　 Ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｄｉａ ａｎｄ ｓｈｏｏｔｓ ｎｕｍｂｅｒ ｉｎ ｅａｃｈ ｃｌｕｓｔｅｒ
培养基编号
Ｍｅｄｉｕｍ Ｎｏ.
单倍体胚数
Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｅｍｂｒｙｏｓ
幼苗株数
Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
成苗率
Ｔｈｅ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ / ％
每簇苗芽数
Ｃｌｕｓｔｅｒ ｂｕｄｓ ｎｕｍｂｅｒ
胚直径
Ｅｍｂｒｙｏ ｄｉａｍｅｔｅｒ / μｍ
１ １６０ １４９ ７１ ４􀆰 ５ < ５００
２ １０３ ８５ ８３ ６􀆰 ７ > ５００
３ ７５ ３８ ５１ １􀆰 ０ > ５００
４ ８３ ４４ ５３ ３􀆰 ３ > ５００
５ ８８ ６０ ６７ ３􀆰 １ > ５００
６ ６１ ３０ ４９ ３􀆰 ９ > ５００
７ ８３ ４３ ７０ １􀆰 １ > ５００
８ ９５ ８２ ８６ １􀆰 ３ > ５００
　 　 注:１ 个胚产生 ２ 个以上植株时ꎬ统计生成植株数和成苗率以 １ 个计算ꎮ
Ｎｏｔｅ:Ｗｈｅｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｅｍｂｒｙｏ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｏｎｅ ｐｌａｎｔꎬ ｒｅｃｏｒｄｅｄ ａｓ ｏｎｅ.
单株没有侧芽或丛生芽ꎬ单倍体幼苗长势较弱ꎬ说明培
养基可能有必要加入微量的激素调节ꎬ促进幼胚分化
和发育生长(表 ２)ꎮ
２􀆰 ３　 激素 ＩＡＡ和 ＩＢＡ的培养效果
５００μｍ态以上的胚接种到 ４ ~ ６ 号培养基(１ / ２
ＭＳ ＋ ０􀆰 ２ － ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＡＡ ＋ ０􀆰 ２ － ０􀆰 ４ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＢＡ)后ꎬ
萌动较快ꎬ产生幼芽和侧芽ꎬ培养基中加入一定比例的
生长素和细胞分裂素后可共同诱导不定芽分化、侧芽
萌发和生长[１２ － １４]ꎬ但由于 ＩＡＡ 性质不稳定ꎬ高温高压
时易破坏ꎬ在植物体内外易降解[１４ － １５]ꎬ导致培养过程
中 ＢＡ / ＩＡＡ激素比例失调ꎬ根发育缓慢ꎬ幼苗长势逐渐
０６７
　 ６ 期 不同培养基对小麦 ×玉米杂种胚离体培养成苗的影响
减弱ꎬ有的生长停滞(表 ２)ꎮ 大胚在加入 ＩＢＡ 的 ７ 号
和 ８ 号培养基(１ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ － ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＢＡ ＋
０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ)中能较快萌动和生长ꎬ从幼苗形态看ꎬ
茎叶卷曲不舒展ꎬ少分蘖ꎬ根粗大ꎬ可能 ＩＢＡ 作用较
强ꎻ ８ 号培养基(１ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＩＢＡ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰
Ｌ － １ＢＡ)成苗率较高(８６％ )ꎬ但由于再生植株分蘖少
(图 １ － Ｅ)ꎬ其最终染色体加倍结实效率不及胚状体成
苗效果好ꎮ
３　 讨论
在小麦 ×玉米远缘杂交诱导胚形成过程中ꎬ由于
环境等不可控因素较多ꎬ而且麦穗不同穗位的小花成
熟度及营养状况的差异ꎬ造成单倍体胚中总有相当数
量的小胚ꎬ在剥胚进行离体培养时ꎬ同一胚龄的胚ꎬ小
的不足 ３００μｍꎬ大的 １０００μｍ 以上ꎮ 本试验配制的 １
号小胚培养基ꎬ加入高浓度的蔗糖可保持培养基高渗
透压ꎬ作为碳源提供给胚营养ꎬ并促进器官发生[１１ － １３]ꎻ
水解乳蛋白(ＬＨ)为氨基酸的混合物ꎬ有助于胚状体、
不定芽的分化ꎻ较高的维生素加入量ꎬ保证其以辅酶的
形式参与生物催化剂—酶系的活动ꎬ以及参与细胞的
蛋白质、脂肪、糖代谢等重要生命活动ꎻ微量的 ２ꎬ４ － Ｄ
生长调节剂ꎬ诱导愈伤和胚状体的分化和繁殖[１１ － １３]ꎬ
因此根据以上营养特点配制的 １ 号小胚培养基:具有
较高的糖浓度、较高渗透压、较丰富氨基酸种类、较高
维生素的含量以及包含微量的生长调节因子 ２ꎬ４ － Ｄ
和 ＢＡꎬ适宜于小胚生长ꎻ高浓度蔗糖、高渗透压不利于
大胚的生长发育ꎮ
对于小麦单倍体胚离体培养ꎬ１ / ２ ＭＳ 基础培养基
加入激素的成分、浓度及比例不同导致培养结果迥异ꎬ
选择合适的培养基是胚培养获得成功的关键[７ꎬ １１]ꎮ
胚离体培养基一般有两种ꎬ 一种能直接成苗ꎻ 另一种
在诱导产生愈伤组织或胚状体后通过继代培养成
苗[１１ꎬ １６ － １７]ꎮ 李桂英等把小麦 ×窄颖赖草单倍体胚直
接转化的植株和继代培养获得的植株分别移栽于温
室ꎬ两步成苗法转化率高ꎬ且可获大量植株ꎬ直接成苗
方法成功率较低ꎬ且所得植株细弱ꎬ移栽不易成
活[１８ꎬ １９ ]ꎬ而本试验两种成苗途径移栽成功率差异不
明显ꎮ 本试验在培养基中加入低浓度 ２ꎬ４ － Ｄ 后ꎬ形
成丛生芽ꎬ继代培养可获得多株苗ꎬ幼苗直接春化后进
行染色体加倍ꎬ单胚通过激素诱导形成的多侧芽和多
株苗ꎬ与不加入生长素或加入 ＩＢＡ / ＩＡＡ 形成的无侧芽
单秆或少侧芽比较ꎬ染色体加倍成功数量显著增加ꎬ因
此 ２ꎬ４ － Ｄ途径生成的大量再生植株明显地提高了染
色体加倍成功效率[２０]ꎮ 胚状体成苗繁殖数量和生长
状况优于生长素 ＩＢＡ和 ＩＡＡ产生的效果ꎮ
１ / ２ ＭＳ培养基(维生素含量加倍)是适宜小麦单
倍体胚离体培养的基础培养基ꎬ加入微量植物生长调
节剂 ２ꎬ４ － Ｄ能诱导小麦单倍体胚达到单胚生成多株
苗的效果ꎬ并产生分蘖和根系ꎬ较添加其它生长素培育
的幼苗根系发达ꎬ茎叶健壮ꎻ大小胚再生植株所需营养
条件不同ꎬ１ / ２ ＭＳ 基础培养基通过增加维生素、加入
水解乳蛋白、提高糖浓度等可以提供幼胚生长发育需
要的有机物质和较高渗透压ꎬ创造适宜小胚生长发育
的条件ꎮ 总之ꎬ小麦单倍体胚离体培养可以通过胚状
体途径直接成苗或二步成苗ꎬ植株再生形成的丛生苗
与不添加激素的 １ / ２ＭＳ 培养基比较相应提高了染色
体加倍成功率ꎮ 通过对小麦胚成苗机理的深入研究ꎬ
配制适宜植株再生的培养基ꎬ创造良好的生长环境ꎬ可
以明显提高单倍体胚成苗效率ꎬ加速小麦 ×玉米远缘
杂交单倍体技术在小麦育种上的广泛应用ꎮ
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１６７
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Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｍｅｄｉａ ｏｎ Ｈａｐｌｏｉｄ Ｐｌａｎｔｌｅｔｓ
Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｗｈｅａｔ × Ｍａｉｚｅ Ｃｒｏｓｓ
Ｃｈｅｎ Ｓｈｕ￣ｐｉｎｇ１ 　 Ｗａｎｇ Ｘｕｅ￣ｚｈｅｎｇ１ 　 Ｃｕｉ Ｙｉｎ￣ｈｕｉ２ 　 Ｑｉａｎ Ｘｉａｏ￣ｚｈｅ１ 　 Ｓｏｎｇ Ｃｏｎｇ￣ｍｉｎ１
Ｐａｎｇ Ｊｉａｎ￣ｚｈｏｕ１ 　 Ｃｈｅｎ Ｘｉｕ￣ｍｉｎ１
( １ Ｄｒｙｌａｎｄ Ｆａｒｍｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅꎬ Ｈｅｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｃｒｏｐ Ｄｒｏｕｇｈｔ Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｈｅｎｇｓｈｕｉꎬ Ｈｅｂｅｉ　 ０５３０００ꎻ ２Ｚａｏｑｉａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｕｒｅａｕꎬ Ｚａｏｑｉａｎｇꎬ Ｈｅｂｅｉ　 ０５３１００)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ ｈａｐｌｏｉｄ ｐｌａｎｔｓ ａｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｎｄ ｐｌａｎｔ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｔｏｏｌｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ ｆｏｒ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ. Ｔｈｅ
ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｗａｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｈａｐｌｏｉｄ ｐｌａｎｔｌｅｔ ｉｎ ｗｈｅａｔ × ｍａｉｚｅ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ
ｉｍｍａｔｕｒｅ ｈａｐｌｏｉｄ ｅｍｂｒｙｏｓ ｏｆ １６ ~ ２０ｄ ａｆｔｅｒ ｐｏｌｌｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｄｉｓｓｅｃｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｓｔｅｒｉｌｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ ａｎｄ ｐｌａｃｅｄ ｏｎｔｏ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉａ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｅｍｂｒｙｏｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｄｉａｍｅｔｅｒ < ５００ｕｍ ｗａｓ １ / ２ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋ ０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ＢＡ ＋ ３００ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＬＨ(Ｌａｃｔａｌｂｕｍｉｎ Ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ)
＋ ５０ｇ􀅰Ｌ － １ｓｕｃｒｏｓｅ ＋ ７ ｇ􀅰Ｌ － １ａｇａｒꎬ ｐＨ ＝５􀆰 ８ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｒ ｅｍｂｒｙｏｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ > ５００ ｕｍ
ｗａｓ １ / ２ ＭＳ ＋ ０􀆰 １ｍｇ􀅰Ｌ － １２ꎬ４ － Ｄ ＋０􀆰 ２ｍｇ􀅰Ｌ － １ ＢＡ ＋ ３０ ｇ􀅰Ｌ － １ ｓｕｃｒｏｓｅ ＋ ７ ｇ􀅰Ｌ － １ ａｇａｒꎬ ｐＨ ＝ ５􀆰 ８. Ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏｓ ｉｎ
ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｅｄｉａ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎｔｏ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｗｉｔｈ ｓｔｒｏｎｇ ｓｈｏｏｔｓ ａｎｄ ｒｏｏｔｓ. Ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｅｍｂｒｙｏｓ ｗａｓ ７１％ ꎬ ａｎｄ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｒ ｅｍｂｒｙｏｓ ｗａｓ ８３％ . Ｆｏｒ ａｌｌ ｔｈｅ ＭＳ ｍｅｄｉａꎬ ｔｈｅ
ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｖｉｔａｍｉｎ ｗａｓ ｔｗｉｃｅ ａｓ ｍｕｃｈ ａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ＭＳ ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ａｌｓｏ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ
ａｕｘｉｎｓ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｆｏｒ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ｉｎ ｔｈｅ ｏｒｄｅｒ ｏｆ ２ꎬ ４ － Ｄ > ＩＢＡ > ＩＡＡ. Ｔｈｅ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｃｏｍｉｎｇ ｆｒｏｍ ｔｈｅ
ｍｅｄｉｕｍ ａｄｄｉｎｇ ２ꎬ４ － Ｄ ｇｒｅｗ ｍｏｒｅ ｖｉｇｏｒｏｕｓ ａｎｄ ｈａｄ ｍｏｒｅ ｒｏｏｔｓ. Ｄｅｔａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｃｌｕｓｔｅｒ ｂｕｄｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ ｔｏ
１ / ２ ＭＳ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ. Ｔｈｅ ｍｅｄｉａ ａｄｄｉｎｇ ２ꎬ ４ － Ｄ ａｎｄ ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ ｏｆ ｈａｐｌｏｉｄ ｅｍｂｒｙｏｓ
ｅｎｈａｎｃｅｄ ｐｌａｎｔｌｅｔｓ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｄｏｕｂｌｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔꎬ ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＤＨ
(ｄｏｕｂｌｅｄ ｈａｐｌｏｉｄ ) ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｄｉｓｔａｎｔ ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃｙｃｌｅ ｆｏｒ ｎｅｗ ｗｈｅａｔ
ｃｕｌｔｉｖａｒｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:Ｗｈｅａｔ × ｍａｉｚｅꎻ Ｃｕｌｔｕｒｅ ｍｅｄｉｕｍꎻ Ｐｌａｎｔｌｅｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
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