全 文 ：文章编号 :100028551 (2006) 022110203
磁场预处理对籼稻花药培养影响研究初报
张小玲1 　吴一琦2 　罗天宽1 　李道品1 　刘　庆1 　林恭松1
(11 温州市农业科学研究院 ,浙江 温州　325006 ;21 温州师范学院 ,浙江 温州　325026)
摘 　要 :用强度为 100、300、600 mT的均匀磁场预处理大部分发育处于单核中期和单核靠边期的花药 ,以
提高籼稻花药培养的愈伤组织诱导率和绿苗分化率。结果表明 ,磁场预处理可以明显提高愈伤组织诱
导率 ,均匀磁场预处理 30min、磁场强度为 300mT的可提高愈伤组织诱导率 98144 % ,与对照相比达到了
极显著水平。经磁场预处理所产生的愈伤组织绿苗分化率比对照提高了 184 %。
关键词 :籼稻 ;花药预处理 ;磁场 ;愈伤组织诱导率 ;绿苗分化率
EFFECTS OF ANTHER PRETREATMENT BY MAGNETIC FIELD ON ANTHER
CULTURE OF Indica RICE
ZHANG Xiao2ling1 　WU Yi2qi2 　LUO Tian2kuan1
LI Dao2pin1 　LIU Qing1 　LIN Gong2song1
(11Wenzhou Academy of Agricutral Sciences , Wenzhou , Zhejiang 　325006 ; 21Wenzhou Teachers College , Wenzhou , Zhejiang 　325026)
Abstract :The intensity of 100 ,300 , 600 mT magnetic field were used to treat anthers , in which a majority of pollen was in the
middle development stage andΠor in the side development stage of single nucleus , to improve the callus inductivity and plant
regeneration rate of anther culture of Indica rice. The results indicated that in an even magnetic field of 300mT intensity for 30
minutes , the treatment could increase the callus inductivity by 98144 %. The plant regeneration rate of calli gained 184 %
higher than the check.
Key words :indica rice ; anther pretreatment ; magnetic field intensity ;callus inductivity ; percentage of plant regeneration
收稿日期 :2005205209
基金项目 :温州市重点科研项目 (N2001A49)
作者简介 :张小玲 (19612) ,女 ,浙江温州人 ,硕士 ,高级农艺师 ,主要从事育种与生物技术研究。Email : wnzxl @yahoo. com. cn　　花药培养技术是现代生物技术的重要组成部分 ,花药培养可得到纯合的一代杂种 ,可产生加倍单倍体(DH)群体 ,具有加速世代稳定、缩短育种周期的优点。将花药培养技术与常规育种技术相结合 ,已在粳稻品种改良中取得了可喜的成绩 ,育成了一批大面积推广的品种 ,经济效益显著[1 ] 。但到目前为止 ,籼稻花药的愈伤组织诱导率和绿苗分化率都很低 ,一般在 1 %左右[2 ] ,限制了这一技术在育种实践中的应用。为提高籼稻花药培养效率 ,国内外许多学者在基本培养基和生长激素的调整、外植体的基因型、生长条件和低温预处理方面作了较多的探索研究[3～6 ] ,但对磁场预处理提高水稻花药培养效率的研究未见系统报道。20 世 纪 60 年代初 Pittman 和 Jacob 等人曾报道磁场能加快植物生长[7 ,8 ] ,以后的大量研究表明 ,磁场处理对农作物生长发育和增产有一定的促进作用[9 ] 。本试验将稻穗放在不同强度的磁场中预处理后 ,再进行花药培养 ,以期能通过磁场的作用提高籼稻花培效率 ,使花培技术更有效地应用于籼稻育种实践。1 　材料与方法111 　材料供试材料为籼稻菲 B ×珍汕 97B 的 F1 ,种植于温州市农业科学研究院试验场 ,常规栽培管理。
011　 核 农 学 报　2006 ,20 (2) :110～112Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
112 　方法
在水稻孕穗期取大部分小孢子处于单核中期和单
核靠边期的幼穗 ,用 70 %的酒精表面消毒后 ,用湿纱
布包裹 ,置于 7 ℃～8 ℃的低温预处理 9d。将低温处理
后的幼穗整穗后 ,分别置于强度为 100、300、600mT 的
均匀磁场中处理 15、30、60min ,以未处理的材料为对
照。电磁铁型号为 DCT - Y100 (上海化师大科教仪器
厂) ,磁场本底均匀度优于 10 - 5 数量级。诱导愈伤组
织培养基 (M821) :M8 + 2 ,42D 2mgΠL + Kt 4mgΠL + NAA
3mgΠL ; (M822) : M8 + 2 , 42D 2mgΠL + KT 1mgΠL + NAA
015mgΠL ;分化培养基 (MS) :MS + KT 4mgΠL + NAA 3mgΠ
L。将经磁场处理的材料和对照一起灭菌 ,在超净工
作台上取出花药 ,接种到 M821 和 M822 培养基上 ,脱分
化培养在 25 ℃～26 ℃下暗培养 30～40d 后 ,观察登记
出愈情况 ,60d 后统计愈伤组织诱导率 ,出愈率 = (愈
伤组织块数Π接种花药数) ×100 %。当愈伤组织长至直 径 2～3mm 时转移到MS 分化培养基上 ,并置于光照培养室培养 ,温度为 27 ℃～29 ℃,光照 14hd - 1 ,30d 后 ,统计绿苗分化率。绿苗分化率 = (分化绿苗的愈伤组织块数Π转移的愈伤组织块数) ×100 %。2 　结果和分析211 　磁场处理强度对愈伤组织诱导率的影响花药接种在 M1 和 M2 培养基上 ,在 23 ℃～25 ℃条件下进行暗培养 ,22d 开始出现愈伤组织 ,培养 60d 后统计愈伤组织诱导率 ,结果见表 1。由表 1 可见 ,经100～600mT的磁场预处理 ,愈伤组织诱导率分别比对照提高 15181 %～98144 % ,在 300mT 的均匀磁场中预处理 30 min ,愈伤组织诱导率最高 ,与对照相比达到了极显著水平 ,在M821 培养基上比对照提高 98144 % ,在M822 培养基上比对照提高 33155 %。
表 1 　磁场处理强度对愈伤组织诱导率的影响
Table 1 　Effect of magnetic field intensity on callus inductivity
磁场强度
magnetic field
intensity(mT)
培养基
media
处理时间
time
(min)
接种花药数
No. of inoculated
anther
平均愈伤组织诱导率
callusinductivity( %)
±CK
( %)
CK1 M821 0 1013 21245 d D
100 M821 30 1275 21600 cd CD 15181
300 M821 30 831 41455 a A 98144
600 M821 30 1165 31525 b B 57101
CK2 M822 0 1047 21292 d D
100 M822 30 1148 21868 c BCD 25113
300 M822 30 752 31061 bc BC 33155
600 M822 30 1172 21676 cd CD 16175
　　注 :愈伤组织诱导率平均值后含相同字母表示无显著无极显著差异。
Note : Means of callus inductivity followed by the same letters are not significantly different at the 5 % or 10 % , and the same as in following tables.
212 　磁场处理时间对愈伤组织诱导率的影响
在相同的磁场中处理不同的时间 ,愈伤组织诱导
率明显不同 (表 2) 。由表 2 可见在 300mT的均匀磁场
中分别预处理 15、30、60 min ,愈伤组织诱导率分别比
对照提高了 14147 %、98144 %和 72156 % ,以处理 30
min 效果最好。
213 　磁场处理对绿苗分化率的影响
将各种处理产生的愈伤组织转到同一种分化培养
基上诱导植株再生。由于转分化培养后 ,发生了较严
重的污染 ,因此只对污染少的处理进行统计 ,结果见表
3。结果表明 ,经磁场预处理所产生的愈伤组织绿苗
分化率明显高于未预处理的对照。在 300mT 的均匀
磁场中 ,处理花药 60 min 产生的愈伤组织绿苗分化率
　　　　
表 2 　不同时间磁场处理对愈伤组织诱导率的影响
Table 2 　Effect of magnetic field pretreatment
on callus inductivity
磁场强度
magnetic
field
intensity
(mT)
处理时间
time (min)
接种花药数
number
of inoculated
anther
平均愈伤组织诱导率
callus inductivity
( %)
±CK
( %)
CK1 0 1013 21245 b B
300 15 855 21570 b B 14147
300 30 831 41455 a A 98144
300 60 1134 31874 a A 72156
　　注 :培养基为 M821。
Note : the medium is M821.
达到了 50 % ,比对照提高了 184 %。
111　2 期 磁场预处理对籼稻花药培养影响研究初报
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表 3 　磁场处理对绿苗分化率的影响
Table3 　Effect of magnetic field pretreatment
on plant regeneration
磁场强度
magnetic
field
intensity
(mT)
处理时间
time
(min)
接种愈伤
组织块数
numberof
calli
分化绿苗数
的愈伤组
织块数
number of
calli with
plantlets
绿苗率
percentage
of calli
forming
plantlet
( %)
±CK
( %)
CK1 0 17 3 1716
300 60 32 16 50 184
3 　小结与讨论
利用磁场处理种子促进萌发和幼苗生长的报道较
多[ 11～14 ,17 ] ,利用磁场处理离体培养材料的报道还不
多 ,Gui2Min Shang 利用磁场处理悬浮培养细胞 ,结果表
明 ,磁场可以促进悬浮细胞的生长、提高紫杉醇的产
量[18 ] 。磁场预处理提高水稻花药培养效率尚未见到 ,
本试验的结果表明 ,磁场预处理可以明显提高籼稻花
药愈伤组织诱导率 ,在均匀磁场处理 30min ,磁场强度
以 300mT较合适 ,在M821 和M822 培养基上 ,愈伤组织
诱导率分别比对照提高 98144 %和 33155 % ,差异达到
极显著水平。经 60 min 磁场预处理所产生的愈伤组
织绿苗分化率比对照提高了 184 %。据报道 ,磁场处
理可以影响作物体内多种酶的活性[10 ] ,体内的叶绿
素、蛋白质、AMP、ATP 和 DNA 的含量明显提高[11～13 ] ,
一些有机酸、激素、氨基酸含量也发生变化[14～16 ] ,因此
适当的磁场处理可能改善了花粉的生理状态 ,有利于
启动雄核发育。利用磁场预处理花药 ,是否会增加再
生植株的变异 ,还有待于进一步的研究。
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