全 文 ：植物生理学通讯 第 46卷 第 7期, 2010年 7月 745
收稿 2010-06-23 修定 　2010-06-30
资助 国家大麦产业技术体系建设项目(N YCYTX-0 29 )。
* 通讯作者(E-mail: sw1@saas.sh.cn; Tel: 021-62201032)。
青稞花药的离体培养与植株再生
王亦菲, 陆瑞菊, 陈志伟, 何婷, 高润红, 杜志钊, 黄剑华*
上海市农业科学院生物技术研究所, 上海市农业遗传育种重点实验室, 上海 201106
Anther Culture and Plantlet Regeneration of Hordeum vulgare L. var nudum
Hook. f.
WANG Yi-Fei, LU Rui-Ju, CHEN Zhi-Wei, HE Ting, GAO Run-Hong, DU Zhi-Zhao, HUANG Jian-Hua*
Shanghai Key Lab of Agricultural Genetics and Breeding, Biotech Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences,
Shanghai 201106, China
1 植物名称 青稞(Hordeum vulgare L. var nudum
Hook. f.)。
2 材料类别 小孢子发育时期处于单核期的花药。
3 培养条件 (1)花药愈伤组织诱导培养基: N6+2,4,
5-T 3.0 mg·L-1 (单位下同)+KT 0.5+谷氨酰胺 800+
CH 800+肌醇 100+30 g·L-1麦芽糖 +1.5 g·L-1活
性炭 +5.5 g·L-1琼脂粉。 (2)愈伤组织分化培养基:
2/3MS+KT 1.5+6-BA 0.5+NAA 0.05+肌醇100+
30 g·L-1蔗糖 +5.5 g·L-1琼脂粉。(3)壮苗培养基:
1/2MS+NAA 0.05+PP333 2+肌醇 100+30 g·L-1蔗
糖 +5.5 g·L-1琼脂粉。上述培养基的 pH均调至
5.8。培养温度为(23±2) ℃, 愈伤组织诱导时为
暗培养, 分化及壮苗培养时光照强度为 30 ~4 0
μmol·m-2·s-1, 光照时间为 12 h·d-1。
4 生长与分化情况
4.1 材料的低温预处理 取大田生长, 中部小花的小
孢子发育时期处于单核期的麦穗, 置于3~4 ℃冰箱
内, 低温预处理 20 d左右, 再取出进行花药培养。
4.2 材料的无菌处理 用 75%酒精擦拭麦穗表面,
再用 4%消毒灵浸泡 10 min进行表面灭菌, 然后用
无菌水冲洗 3次, 无菌滤纸吸干水分后待用。
4.3 花药愈伤组织的诱导 在超净台上剥取麦穗中
部花药, 接种于愈伤诱导培养基(1), 每瓶接种60枚
花药, 暗培养 20~30 d后, 即有嫩黄色颗粒状胚性
愈伤产生(图 1)。在所有供试的 62份青稞材料中,
仅有 2份未能诱导出愈伤组织, 愈伤诱导率[(形成
愈伤组织的花药数／培养花药数)×100%]最高可达
75.4%, 一般在 15%~45%。
4.4 愈伤组织的分化 将花药产生的愈伤组织转入
分化培养基(2), 在光照条件下培养 1~2周, 即有绿
色芽点出现, 继而分化出叶片和主根, 形成完整的
再生植株(图 2)。在所有供试的材料中, 有 32份材
料获得再生植株, 绿苗的分化率[(绿苗数／形成愈
伤组织的花药数) ×100%]与材料的基因型特性相关
性较大, 高的可达 25%以上。
图 1 青稞花药愈伤组织的诱导
图 2 青稞花药愈伤组织的分化出苗
植物生理学通讯 第 46卷 第 7期, 2010年 7月746
4.5 壮苗培养和移栽 当再生植株在分化培养基(2)
上长至 2 cm左右高时, 及时转移至壮苗培养基(3)
上, 以防幼苗过于细弱、纤长而影响植株移栽的存
活率。壮苗培养基中添加的NAA和 PP333能使再
生植株叶片宽阔, 植株矮化, 根系发达(图 3)。经
壮苗培养的再生植株的移栽成活率可大大提高, 达
95 % 以上。
图 3 青稞再生植株的壮苗培养
5 意义与进展 青稞属禾本科大麦属, 是我国原产
物之一, 既是青藏高原的特色物种(栾运芳等2009),
也是藏区农牧民的主粮(苟安春 2004)。花药培养
技术可以为青稞的遗传改良提供加倍单倍体育种方
法(黄剑华2003), 为青稞的分子生物学研究提供永
久性作图群体。青稞的组织培养已获成功(张金辉
等2005), 汪龙等(2009)对青稞花药培养的发展进行
了探讨, 但目前尚未见到青稞花药培养再生植株较
系统的研究报道。本试验所培养的 62份青稞材料
中有 60份经诱导获得了愈伤组织, 其中又有 32份
材料分化出健壮的绿苗, 为进一步进行青稞花药、
小孢子培养高频再生植株研究打下了良好的基础。
参考文献
苟安春(2004). 重新认识青稞生产的重要性. 大麦科学, 3: 6~9
黄剑华(2003). 大麦细胞工程育种研究与展望. 见: 陆维忠, 郑启
成主编. 植物细胞工程与分子育种技术研究. 北京: 中国农
业科学技术出版社, 3: 74~87
栾运芳, 赵慧芬, 冯西博(20 09). 西藏春青稞 β - 葡聚糖和食用
纤维含量的基因型与环境及互作效应分析. 耕作与栽培, 3 :
23~25
汪龙, 唐亚伟, 尼玛扎西, 雄奴塔巴, 其美旺姆, 刘任建, 蒲海生
(2009). 青稞花药培养的发展探讨. 西藏农业科技, 31 (2):
41~43
张金辉, 唐亚伟, 陈荣军, 余懋群(2005). 青稞的组织培养与植株
再生. 植物生理学通讯, 41 (2): 193