張珍++王冬翼++郜李彬++王依明
摘要 在花藥培養(yǎng)的研究過程中篩選到1份高培養(yǎng)力的雜合粳稻兩系不育系材料,通過對(duì)其高培養(yǎng)力原因研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率的協(xié)調(diào)提高是該份材料培養(yǎng)力高的主要原因。
關(guān)鍵詞 雜合粳稻;兩系不育系;花藥培養(yǎng);高培養(yǎng)力
中圖分類號(hào) S511.2+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2014)19-0048-01
花藥培養(yǎng)的分化力高低直接關(guān)系到花藥培養(yǎng)效果的好壞。篩選培養(yǎng)力高的材料一直是花藥培養(yǎng)的追求目標(biāo)?;ㄋ幣囵B(yǎng)在水稻育種中有著廣泛的應(yīng)用,無論是常規(guī)稻的選育、三系不育系的提純以及快速選育還是兩系不育系的選育,都取得了突出的成果[1]。為了提高花藥培養(yǎng)在育種中的應(yīng)用效率,形成一定規(guī)模的花培苗群體是必不可少的條件。因此,不斷優(yōu)化培養(yǎng)基的配方、提高花藥的培養(yǎng)力是花藥培養(yǎng)研究的熱點(diǎn)。
不同的學(xué)者已從基因型[1]、短光[2]、射線[3]、低溫預(yù)處理[4]、激素[5]、高溫?zé)釗鬧6]等多個(gè)方面著手,深入研究能夠提高花藥培養(yǎng)力的因子。在研究不同基因型材料的花藥培養(yǎng)的過程中,獲得一個(gè)高培養(yǎng)力的雜合粳稻兩系不育系配制的F1組合材料,對(duì)其高培養(yǎng)力的原因進(jìn)行了研究?,F(xiàn)將研究結(jié)果總結(jié)如下。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
2013年春在海南配制粳型兩系不育系雜交組合P31S/K14S,2013年夏種植于上海市浦東新區(qū)川沙新鎮(zhèn)新浜育種基地,單株移栽。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1 花培材料取樣與預(yù)處理。9月11日,當(dāng)劍葉葉枕距10 cm左右,并且通過手觸摸可以感覺到分化的幼穗時(shí),剪取穗子為供試材料。剪取的穗子保留2片葉,為防止幼穗遭到污染,用75%酒精對(duì)稻穗表面進(jìn)行充分的消毒,待酒精基本揮發(fā)后,用濕的無菌紗布包裹后置于冰箱5 ℃冷藏室進(jìn)行低溫預(yù)處理10 d。
1.2.2 花藥培養(yǎng)。接種前,挑取處于單核靠邊期的稻穗用70%酒精處理30~60 s,1%次氯酸鈉處理20 min,3%雙氧水處理10 min,無菌水沖洗4~5次。接種時(shí),選取淡黃綠色的小穗,剪去穎殼基部,將花藥倒進(jìn)誘導(dǎo)培養(yǎng)基,26 ℃下暗培養(yǎng),以誘導(dǎo)愈傷。為了提高愈傷率,在花藥接種7 d后,在30 ℃溫度下處理24 h進(jìn)行熱刺激,再轉(zhuǎn)入26 ℃條件下正常培養(yǎng)至愈傷生成。當(dāng)愈傷長到2~3 mm時(shí),轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基,分化綠苗,為了提高綠苗率,先于25 ℃黑暗培養(yǎng)3 d,再置于25 ℃、2 000~3 000 lx光照光周期條件下(12 h光培養(yǎng)、12 h暗培養(yǎng)循環(huán))培養(yǎng)。當(dāng)分化的綠點(diǎn)長到8 cm左右進(jìn)行生根壯苗,培養(yǎng)一段時(shí)間進(jìn)行煉苗后移栽至大田。定期調(diào)查愈傷誘導(dǎo)與綠苗分化情況,計(jì)算愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率和花藥培養(yǎng)力,數(shù)據(jù)采用Excel分析。
1.2.3 培養(yǎng)基配方及相關(guān)參數(shù)計(jì)算公式。培養(yǎng)基配方如下:誘導(dǎo)培養(yǎng)基為M8,附加2,4-D(2 mg/L)、脯氨酸(300 mg/L)、谷氨酰胺(500 mg/L)、麥芽糖(55 g/L)、水解酪蛋白(0.3 g/L)、瓊脂(7.0 g/L),調(diào)pH值5.8~6.0;分化培養(yǎng)基為MS,附加KT(2 mg/L)、6-BA(2 mg/L)、NAA(0.2 mg/L)、IAA(0.2 mg/L)、蔗糖(30 g/L)、水解酪蛋白(0.2 g/L)、瓊脂(7.0 g/L),調(diào)pH值5.8~6.0;生根培養(yǎng)基為1/2MS,附加NAA(0.1 mg/L)、蔗糖(20 g/L)、瓊脂(6.8 g/L),調(diào)pH值5.8~6.0。計(jì)算公式如下:
愈傷誘導(dǎo)率(%)=誘導(dǎo)的愈傷數(shù)量/接種的花藥數(shù)量×100
綠苗分化率(%)=分化的綠苗數(shù)/有效分化的愈傷數(shù)量×100
培養(yǎng)力(%)=愈傷誘導(dǎo)率×綠苗分化率/100
2 結(jié)果與分析
2.1 花藥培養(yǎng)力
P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率、培養(yǎng)力分別達(dá)到了43.86%、42.62%和18.69%。與現(xiàn)有報(bào)道的水稻花藥培養(yǎng)的研究結(jié)果相比,P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率單個(gè)指標(biāo)都不是最高的,但是兩者的平衡性是最好的。其他材料大部分都是愈傷誘導(dǎo)率高,綠苗分化率就低,綠苗分化率高,愈傷誘導(dǎo)率就低,兩者呈負(fù)相關(guān)[7]。
2.2 結(jié)實(shí)株率
經(jīng)統(tǒng)計(jì),Z32(P31S/K14S的F1代)收獲的可育單株為39株,按照成活苗數(shù)662株計(jì),結(jié)實(shí)株率為5.89%。其中柱頭外露率表現(xiàn)較好的單株8株,占成活苗數(shù)的1.21%,占可育株的20.51%。
2.3 柱頭外露單株的柱頭外露率
由表1可知,花培柱頭外露單株的穗型大小不一,穗總粒數(shù)最少的為36粒,最多的達(dá)到79粒,極差為43粒;花培柱頭外露單株的結(jié)實(shí)率差異也很大,最低為14.81%,最高的可以達(dá)到88.24%,極差達(dá)到73.43個(gè)百分點(diǎn);花培柱頭外露單株的柱頭外露率最低為1.96%,最高的為48.21%,極差為46.25個(gè)百分點(diǎn)。
3 結(jié)論與討論
試驗(yàn)結(jié)果表明,P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率、培養(yǎng)力分別達(dá)到了43.86%、42.62%和18.69%。愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率的協(xié)調(diào)提高是其培養(yǎng)力高的主要原因。
P31S/K14S就愈傷誘導(dǎo)率、綠苗分化率單個(gè)指標(biāo)來講,與見諸報(bào)道的結(jié)果相比,并不是最高[8],但是其分化力在現(xiàn)有報(bào)道的數(shù)據(jù)中屬于最高的。分析其數(shù)據(jù)間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)其愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率2個(gè)指標(biāo)之間的關(guān)系,和前人報(bào)道的兩者之間呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果不同[9],兩者比較均衡,并不是一個(gè)數(shù)值很高,而另一個(gè)數(shù)值很低,從而制約了分化力的提高。P31S/K14S的愈傷誘導(dǎo)率和綠苗分化率兩者呈協(xié)調(diào)提高的關(guān)系,從而取得了較高的分化力。花培苗的柱頭外露單株的穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和柱頭外露率之間的相關(guān)性不明顯,從柱頭外露單株的柱頭外露率情況來看,各個(gè)單株的柱頭外露率大部分介于雙親之間,但也出現(xiàn)了高于其雙親的超親現(xiàn)象,說明了培養(yǎng)基對(duì)柱頭外露基因不具有選擇性,通過花藥培養(yǎng)選擇高柱頭外露率單株是可行的。
4 參考文獻(xiàn)
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現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2014年19期