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微型大白菜“娃娃菜”優(yōu)異雙單倍體的創(chuàng)制與評價

2016-07-25 00:59:13王麗麗王鑫吳海東田云呂艷玲
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年6期
關(guān)鍵詞:胚狀體大白菜孢子

王麗麗+王鑫++吳海東++田云+呂艷玲

摘要:以7個“娃娃菜”優(yōu)良雜交種為試材進(jìn)行小孢子培養(yǎng),通過優(yōu)化培養(yǎng)條件建立高效培養(yǎng)體系。結(jié)果表明,不同基因型間的小孢子胚誘導(dǎo)能力差異極顯著,33 ℃條件熱擊48 h,胚誘導(dǎo)率達(dá)最大值;NLN-13+0.05 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA為適宜的誘胚培養(yǎng)基,MS+3%蔗糖+0.75%瓊脂+0.1 g/L活性炭是小孢子植株繼代和壯苗的適宜培養(yǎng)基,MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA是小孢子植株適宜的生根培養(yǎng)基。通過游離小孢子培養(yǎng),獲得大量的小孢子胚狀體和再生植株195株,篩選獲得2個優(yōu)異的雙單倍體(DH系)植株。

關(guān)鍵詞:微型大白菜;游離小孢子培養(yǎng);胚狀體;再生植株;娃娃菜;雙單倍體(DH系);熱擊

中圖分類號: S634.102.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)06-0236-03

收稿日期:2016-01-07

基金項目:遼寧省科學(xué)事業(yè)公益基金(編號:2013002001)。

作者簡介:王麗麗(1981—),女,河北滄州人,博士,助理研究員,主要從事十字花科蔬菜遺傳育種研究。E-mai:wanglili_81@163.com。

通信作者:田云,碩士,副研究員。E-mail:cloudtian@163.com。大白菜是我國主要的蔬菜作物之一,備受育種工作者的關(guān)注。隨著消費者對大白菜的球色、品質(zhì)提出更高要求,為滿足市場和消費者需求,研究者傾向于注重球色、品質(zhì)以及品種的新、奇、特等開展各種類型大白菜品種的育種研究?!巴尥薏恕眲e稱微型大白菜,其名字起源于中國,是一種小株型、具有特殊食用價值的大白菜,外形美觀、可密植、耐貯藏、耐運輸,可保證產(chǎn)品的整齊一致,有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。娃娃菜由于生長周期一般為45~50 d,相對較短,因此病蟲害也較普通大白菜少,在生長過程中施用農(nóng)藥量也少,是一種綠色、安全的蔬菜。另外,娃娃菜纖維含量較少,營養(yǎng)物質(zhì)含量更加豐富,口感更好。盡管“娃娃菜”的概念起源于中國,產(chǎn)地和消費市場均在中國,但我國開展娃娃菜育種較國外晚,目前市場上使用最多的卻是韓國和日本品種,選育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的娃娃菜品種是亟待解決的問題。

游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)在花椰菜、菜薹、芥藍(lán)、普通白菜、大白菜、青梗菜、小松菜等多種蕓薹屬農(nóng)作物[1-7]上獲得成功,用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)制的雙單倍體純系(DH系)作親本可以加快育種進(jìn)程。本試驗選用引自韓國的4個娃娃菜雜交種及國內(nèi)3個娃娃菜雜交種為材料,對影響娃娃菜胚狀體發(fā)生及其成苗的關(guān)鍵因素如基因型、低溫預(yù)處理及激素等進(jìn)行系統(tǒng)分析,以更好地利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)制新、奇、特蔬菜品種DH系,創(chuàng)新種質(zhì)資源,豐富大白菜品種類型。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年9月在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所基地進(jìn)行,試驗材料共7個,分別為愛娃、小巧娃娃菜、明月黃娃娃菜、金玲等4個引自韓國的娃娃菜雜交種及秀麗娃娃菜、津夏三號、金春娃2號等3個中國產(chǎn)的娃娃菜雜交種。試材分3批播種,第1批于8月下旬開始,將萌動種子在4 ℃冰箱中春化處理25 d,9月下旬播種于穴盤,11月初栽植于花盆中溫室培育,12月中旬至翌年3月開花取樣;第2、第3批試材各延遲30 d播種,春化及定植時間順延。

1.2試驗方法

1.2.1游離小孢子培養(yǎng)方法小孢子培養(yǎng)采用常規(guī)方法,略有改進(jìn)。開花期,采集健壯植株上長2~3 mm的花蕾,用流動的清水沖洗5 min,75%乙醇表面消毒30 s,再用0.1% HgCl2溶液滅菌8 min,無菌水洗滌3次,每次5 min;瀝干水分,B5液體洗滌培養(yǎng)基中用玻璃棒碾壓花蕾,擠出小孢子;小孢子懸浮液經(jīng)孔徑為50 μm的尼龍網(wǎng)過濾,1 100 r/min離心3 min;棄上清液,所得沉淀物即為純凈小孢子;將分離純化的小孢子用NLN-13培養(yǎng)基懸浮,用直徑為60 mm的培養(yǎng)皿分裝,每皿5 mL,Parafilm膜封口;33 ℃條件下暗培養(yǎng),然后轉(zhuǎn)至25 ℃條件下暗培養(yǎng),直至14~21 d長出肉眼可見的胚狀體。

1.2.2小孢子培養(yǎng)體系優(yōu)化處理方法將分離純化的小孢子懸浮液分別在33 ℃條件下進(jìn)行24、48、72 h熱擊暗培養(yǎng) 21 d,統(tǒng)計胚誘導(dǎo)率,比較33 ℃熱擊處理不同時間對小孢子胚發(fā)生的影響;在NLN-13培養(yǎng)基中添加不同濃度6-BA和NAA培養(yǎng)21 d,統(tǒng)計胚誘導(dǎo)率,比較培養(yǎng)基中6-BA、NAA濃度及其配比對小孢子胚發(fā)生的影響;將子葉形胚轉(zhuǎn)入到添加不同濃度6-BA和NAA的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)25 d,統(tǒng)計胚成苗率,比較MS培養(yǎng)基中6-BA、NAA濃度及其配比對小孢子胚成苗的影響;將分生苗轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng),每25~30 d繼代1次,9月下旬,將經(jīng)過多次繼代培養(yǎng)獲得的試管苗轉(zhuǎn)入到添加不同濃度NAA的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)25 d左右誘導(dǎo)生根,后移至花盆中溫室培育。

1.3統(tǒng)計與分析方法

利用流式細(xì)胞儀鑒定再生植株倍性;應(yīng)用DPS 2000統(tǒng)計軟件采用鄧肯氏新復(fù)極法差對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同品種小孢子胚誘導(dǎo)情況

由表1可知,NLN-13培養(yǎng)基上培養(yǎng)小孢子14~21 d,7個參試品種中有3個品種誘導(dǎo)出胚狀體,誘導(dǎo)率為42.9%;不同品種間的胚誘導(dǎo)能力有極顯著差異,津夏三號相對最高,平均每蕾產(chǎn)胚為1.51個。

2.2小孢子胚誘導(dǎo)體系優(yōu)化

2.2.1熱擊處理對胚誘導(dǎo)的影響將分離純化的小孢子懸浮液在33 ℃條件下分別熱擊暗培養(yǎng)不同時間。由表2可知,熱擊處理對娃娃菜小孢子胚誘導(dǎo)能力的影響效果明顯,同一品種熱擊培養(yǎng)不同時間,其小孢子胚誘導(dǎo)能力差異極顯著;不進(jìn)行熱擊或熱擊培養(yǎng)24 h,津夏三號等3個品種均未誘導(dǎo)出小孢子胚狀體;熱擊48 h為最佳培養(yǎng)時間,胚誘導(dǎo)能量達(dá)到最大,津夏三號、秀麗娃娃菜、金春娃2號的平均每蕾產(chǎn)胚分別為1.35、1.08、0.45 個,熱擊超過48 h,胚誘導(dǎo)能力下降。

2.2.2激素濃度對小孢子胚狀體誘導(dǎo)的影響由表3可知,添加適宜濃度6-BA和NAA的NLN-13培養(yǎng)基可以提高胚狀體的誘導(dǎo)能力;胚狀體發(fā)生培養(yǎng)基適宜的激素濃度為 6-BA 0.05 mg/L+NAA 0.05 mg/L,以津夏三號的胚誘導(dǎo)效果最高,平均每蕾產(chǎn)胚1.35個。

2.2.3振蕩培養(yǎng)對小孢子胚狀體發(fā)育的影響將培養(yǎng)15 d的小孢子胚狀體在25 ℃恒溫?fù)u床上50 r/min繼續(xù)暗培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),與不振蕩培養(yǎng)相比,振蕩培養(yǎng)有利于促進(jìn)子葉形胚狀體的發(fā)育,胚狀體生長速度加快(圖1-A)。

2.3激素濃度對胚成苗的影響

試驗結(jié)果表明,子葉形胚轉(zhuǎn)入不含任何激素的MS+3%蔗糖+0.8%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上培養(yǎng)14~21 d,子葉形胚形成愈傷組織(圖1-B),并沒有形成不定芽,而轉(zhuǎn)入含有 1 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA的MS+3%蔗糖+08%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上培養(yǎng),會分生出不定芽(圖1-C),添加激素濃度如過高,則影響不定芽的質(zhì)量,產(chǎn)生畸形苗。在實際操作過程中,最好先將子葉形胚轉(zhuǎn)入不含激素的MS培養(yǎng)基培養(yǎng),形成愈傷組織后再轉(zhuǎn)入含有激素的MS培養(yǎng)基,以促進(jìn)更多叢生苗的形成。

2.4繼代和生根培養(yǎng)

將獲得的小孢子分生苗轉(zhuǎn)入MS+3%蔗糖+0.75%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代培養(yǎng),每隔25 d左右繼代1次,經(jīng)2~3次繼代,小孢子由纖弱植株逐漸復(fù)壯形成再生植株(圖1-D);試管苗長到6~7片真葉時,將壯苗轉(zhuǎn)到MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA的生根培養(yǎng)基上,培養(yǎng)25 d左右即可生出粗壯、整齊的白色根系,煉苗后移栽至花盆在溫室中培育。目前,已經(jīng)獲得195株小孢子再生植株。須說明的是,小孢子植株繼代和壯苗培養(yǎng)過程中,在培養(yǎng)基中添加0.1 g/L的活性炭會有利于小孢子植株的復(fù)壯。

2.5DH系評價

對獲得的再生植株測定其育性及倍性,結(jié)果表明,獲得的195株再生植株,可育株有167株,不育株有28株,可育株中單倍體植株有4株,雙單倍體植株有155株,四倍體植株有8株。經(jīng)秋季田間性狀鑒定,篩選出2個優(yōu)良的DH系15W05、15W16(圖2)。

3討論與結(jié)論

目前,有對春結(jié)球黃心大白菜、抗根腫病大白菜、耐抽薹大白菜等游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)的研究報道[8-10],主要是對影響胚狀體發(fā)生及其成苗的關(guān)鍵因素包括基因型、低溫預(yù)處理及激素等進(jìn)行系統(tǒng)分析,完善小孢子培養(yǎng)技術(shù)體系。本試驗將游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)與育種實踐相結(jié)合,重點研究娃娃菜游離小孢子的培養(yǎng),旨在將該技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)制新、奇、特的大白菜品種,以豐富大白菜種質(zhì)資源。

蔣武生等開展基因型、高、低溫預(yù)處理、激素對大白菜胚胎發(fā)生影響的研究,結(jié)果表明,基因型是決定小孢子胚發(fā)生的重要因素之一;適當(dāng)?shù)牡蜏仡A(yù)處理或熱擊處理能夠提高小孢子胚的發(fā)生頻率;培養(yǎng)基中添加適宜濃度的激素6-BA、NAA能促進(jìn)小孢子胚狀體產(chǎn)生。本試驗結(jié)果表明,不同品種娃娃菜的小孢子胚誘導(dǎo)能力差異顯著;影響小孢子胚狀體發(fā)生及發(fā)育的關(guān)鍵因素主要為熱擊處理、激素濃度及振蕩培養(yǎng);胚狀體發(fā)生培養(yǎng)基中添加濃度均為0.05 mg/L的6-BA、NAA,小孢子胚誘導(dǎo)率最高,這與前人研究結(jié)果[11-12]一致。小孢子正常是通過不對稱核分裂后發(fā)育成花粉,而要讓小孢子發(fā)育成胚,就要阻斷原有的配子體發(fā)育,使小孢子進(jìn)行對稱性分裂向孢子體方向發(fā)育,才能誘導(dǎo)小孢子胚的發(fā)生[13-16]。姜立榮等觀察白菜小孢子發(fā)現(xiàn),單核晚期,小孢子大部分都有1個清晰的占整個細(xì)胞50%以上的大液泡,25 ℃條件下小孢子會進(jìn)行不對稱分裂,而經(jīng)過32 ℃處理,對稱分裂成為其主要的分裂方式[13]。本試驗中,熱擊預(yù)處理對娃娃菜小孢子胚發(fā)生的作用最為明顯,分離純化的小孢子懸浮液在33 ℃條件下熱擊 24 h,未誘導(dǎo)出小孢子胚狀體,熱擊48 h則胚誘導(dǎo)效果達(dá)到最大值,熱擊超過48 h時胚誘導(dǎo)能力下降,這說明熱擊處理也是影響小孢子胚發(fā)生的重要因素之一。

參考文獻(xiàn):

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王麗麗 王鑫 吳海東 田云 呂艷玲

摘要:以7個“娃娃菜”優(yōu)良雜交種為試材進(jìn)行小孢子培養(yǎng),通過優(yōu)化培養(yǎng)條件建立高效培養(yǎng)體系。結(jié)果表明,不同基因型間的小孢子胚誘導(dǎo)能力差異極顯著,33 ℃條件熱擊48 h,胚誘導(dǎo)率達(dá)最大值;NLN-13+0.05 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA為適宜的誘胚培養(yǎng)基,MS+3%蔗糖+0.75%瓊脂+0.1 g/L活性炭是小孢子植株繼代和壯苗的適宜培養(yǎng)基,MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA是小孢子植株適宜的生根培養(yǎng)基。通過游離小孢子培養(yǎng),獲得大量的小孢子胚狀體和再生植株195株,篩選獲得2個優(yōu)異的雙單倍體(DH系)植株。

關(guān)鍵詞:微型大白菜;游離小孢子培養(yǎng);胚狀體;再生植株;娃娃菜;雙單倍體(DH系);熱擊

中圖分類號: S634.102.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A文章編號:1002-1302(2016)06-0236-03

收稿日期:2016-01-07

基金項目:遼寧省科學(xué)事業(yè)公益基金(編號:2013002001)。

作者簡介:王麗麗(1981—),女,河北滄州人,博士,助理研究員,主要從事十字花科蔬菜遺傳育種研究。E-mai:wanglili_81@163.com。

通信作者:田云,碩士,副研究員。E-mail:cloudtian@163.com。大白菜是我國主要的蔬菜作物之一,備受育種工作者的關(guān)注。隨著消費者對大白菜的球色、品質(zhì)提出更高要求,為滿足市場和消費者需求,研究者傾向于注重球色、品質(zhì)以及品種的新、奇、特等開展各種類型大白菜品種的育種研究?!巴尥薏恕眲e稱微型大白菜,其名字起源于中國,是一種小株型、具有特殊食用價值的大白菜,外形美觀、可密植、耐貯藏、耐運輸,可保證產(chǎn)品的整齊一致,有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。娃娃菜由于生長周期一般為45~50 d,相對較短,因此病蟲害也較普通大白菜少,在生長過程中施用農(nóng)藥量也少,是一種綠色、安全的蔬菜。另外,娃娃菜纖維含量較少,營養(yǎng)物質(zhì)含量更加豐富,口感更好。盡管“娃娃菜”的概念起源于中國,產(chǎn)地和消費市場均在中國,但我國開展娃娃菜育種較國外晚,目前市場上使用最多的卻是韓國和日本品種,選育具有自主知識產(chǎn)權(quán)的娃娃菜品種是亟待解決的問題。

游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)在花椰菜、菜薹、芥藍(lán)、普通白菜、大白菜、青梗菜、小松菜等多種蕓薹屬農(nóng)作物[1-7]上獲得成功,用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)制的雙單倍體純系(DH系)作親本可以加快育種進(jìn)程。本試驗選用引自韓國的4個娃娃菜雜交種及國內(nèi)3個娃娃菜雜交種為材料,對影響娃娃菜胚狀體發(fā)生及其成苗的關(guān)鍵因素如基因型、低溫預(yù)處理及激素等進(jìn)行系統(tǒng)分析,以更好地利用游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)創(chuàng)制新、奇、特蔬菜品種DH系,創(chuàng)新種質(zhì)資源,豐富大白菜品種類型。

1材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2013年9月在遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所基地進(jìn)行,試驗材料共7個,分別為愛娃、小巧娃娃菜、明月黃娃娃菜、金玲等4個引自韓國的娃娃菜雜交種及秀麗娃娃菜、津夏三號、金春娃2號等3個中國產(chǎn)的娃娃菜雜交種。試材分3批播種,第1批于8月下旬開始,將萌動種子在4 ℃冰箱中春化處理25 d,9月下旬播種于穴盤,11月初栽植于花盆中溫室培育,12月中旬至翌年3月開花取樣;第2、第3批試材各延遲30 d播種,春化及定植時間順延。

1.2試驗方法

1.2.1游離小孢子培養(yǎng)方法小孢子培養(yǎng)采用常規(guī)方法,略有改進(jìn)。開花期,采集健壯植株上長2~3 mm的花蕾,用流動的清水沖洗5 min,75%乙醇表面消毒30 s,再用0.1% HgCl2溶液滅菌8 min,無菌水洗滌3次,每次5 min;瀝干水分,B5液體洗滌培養(yǎng)基中用玻璃棒碾壓花蕾,擠出小孢子;小孢子懸浮液經(jīng)孔徑為50 μm的尼龍網(wǎng)過濾,1 100 r/min離心3 min;棄上清液,所得沉淀物即為純凈小孢子;將分離純化的小孢子用NLN-13培養(yǎng)基懸浮,用直徑為60 mm的培養(yǎng)皿分裝,每皿5 mL,Parafilm膜封口;33 ℃條件下暗培養(yǎng),然后轉(zhuǎn)至25 ℃條件下暗培養(yǎng),直至14~21 d長出肉眼可見的胚狀體。

1.2.2小孢子培養(yǎng)體系優(yōu)化處理方法將分離純化的小孢子懸浮液分別在33 ℃條件下進(jìn)行24、48、72 h熱擊暗培養(yǎng) 21 d,統(tǒng)計胚誘導(dǎo)率,比較33 ℃熱擊處理不同時間對小孢子胚發(fā)生的影響;在NLN-13培養(yǎng)基中添加不同濃度6-BA和NAA培養(yǎng)21 d,統(tǒng)計胚誘導(dǎo)率,比較培養(yǎng)基中6-BA、NAA濃度及其配比對小孢子胚發(fā)生的影響;將子葉形胚轉(zhuǎn)入到添加不同濃度6-BA和NAA的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)25 d,統(tǒng)計胚成苗率,比較MS培養(yǎng)基中6-BA、NAA濃度及其配比對小孢子胚成苗的影響;將分生苗轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基中繼代培養(yǎng),每25~30 d繼代1次,9月下旬,將經(jīng)過多次繼代培養(yǎng)獲得的試管苗轉(zhuǎn)入到添加不同濃度NAA的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)25 d左右誘導(dǎo)生根,后移至花盆中溫室培育。

1.3統(tǒng)計與分析方法

利用流式細(xì)胞儀鑒定再生植株倍性;應(yīng)用DPS 2000統(tǒng)計軟件采用鄧肯氏新復(fù)極法差對數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同品種小孢子胚誘導(dǎo)情況

由表1可知,NLN-13培養(yǎng)基上培養(yǎng)小孢子14~21 d,7個參試品種中有3個品種誘導(dǎo)出胚狀體,誘導(dǎo)率為42.9%;不同品種間的胚誘導(dǎo)能力有極顯著差異,津夏三號相對最高,平均每蕾產(chǎn)胚為1.51個。

2.2小孢子胚誘導(dǎo)體系優(yōu)化

2.2.1熱擊處理對胚誘導(dǎo)的影響將分離純化的小孢子懸浮液在33 ℃條件下分別熱擊暗培養(yǎng)不同時間。由表2可知,熱擊處理對娃娃菜小孢子胚誘導(dǎo)能力的影響效果明顯,同一品種熱擊培養(yǎng)不同時間,其小孢子胚誘導(dǎo)能力差異極顯著;不進(jìn)行熱擊或熱擊培養(yǎng)24 h,津夏三號等3個品種均未誘導(dǎo)出小孢子胚狀體;熱擊48 h為最佳培養(yǎng)時間,胚誘導(dǎo)能量達(dá)到最大,津夏三號、秀麗娃娃菜、金春娃2號的平均每蕾產(chǎn)胚分別為1.35、1.08、0.45 個,熱擊超過48 h,胚誘導(dǎo)能力下降。

2.2.2激素濃度對小孢子胚狀體誘導(dǎo)的影響由表3可知,添加適宜濃度6-BA和NAA的NLN-13培養(yǎng)基可以提高胚狀體的誘導(dǎo)能力;胚狀體發(fā)生培養(yǎng)基適宜的激素濃度為 6-BA 0.05 mg/L+NAA 0.05 mg/L,以津夏三號的胚誘導(dǎo)效果最高,平均每蕾產(chǎn)胚1.35個。

2.2.3振蕩培養(yǎng)對小孢子胚狀體發(fā)育的影響將培養(yǎng)15 d的小孢子胚狀體在25 ℃恒溫?fù)u床上50 r/min繼續(xù)暗培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),與不振蕩培養(yǎng)相比,振蕩培養(yǎng)有利于促進(jìn)子葉形胚狀體的發(fā)育,胚狀體生長速度加快(圖1-A)。

2.3激素濃度對胚成苗的影響

試驗結(jié)果表明,子葉形胚轉(zhuǎn)入不含任何激素的MS+3%蔗糖+0.8%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上培養(yǎng)14~21 d,子葉形胚形成愈傷組織(圖1-B),并沒有形成不定芽,而轉(zhuǎn)入含有 1 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA的MS+3%蔗糖+08%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上培養(yǎng),會分生出不定芽(圖1-C),添加激素濃度如過高,則影響不定芽的質(zhì)量,產(chǎn)生畸形苗。在實際操作過程中,最好先將子葉形胚轉(zhuǎn)入不含激素的MS培養(yǎng)基培養(yǎng),形成愈傷組織后再轉(zhuǎn)入含有激素的MS培養(yǎng)基,以促進(jìn)更多叢生苗的形成。

2.4繼代和生根培養(yǎng)

將獲得的小孢子分生苗轉(zhuǎn)入MS+3%蔗糖+0.75%瓊脂+0.1 g/L活性炭培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代培養(yǎng),每隔25 d左右繼代1次,經(jīng)2~3次繼代,小孢子由纖弱植株逐漸復(fù)壯形成再生植株(圖1-D);試管苗長到6~7片真葉時,將壯苗轉(zhuǎn)到MS+3%蔗糖+0.7%瓊脂+0.1 mg/L NAA的生根培養(yǎng)基上,培養(yǎng)25 d左右即可生出粗壯、整齊的白色根系,煉苗后移栽至花盆在溫室中培育。目前,已經(jīng)獲得195株小孢子再生植株。須說明的是,小孢子植株繼代和壯苗培養(yǎng)過程中,在培養(yǎng)基中添加0.1 g/L的活性炭會有利于小孢子植株的復(fù)壯。

2.5DH系評價

對獲得的再生植株測定其育性及倍性,結(jié)果表明,獲得的195株再生植株,可育株有167株,不育株有28株,可育株中單倍體植株有4株,雙單倍體植株有155株,四倍體植株有8株。經(jīng)秋季田間性狀鑒定,篩選出2個優(yōu)良的DH系15W05、15W16(圖2)。

3討論與結(jié)論

目前,有對春結(jié)球黃心大白菜、抗根腫病大白菜、耐抽薹大白菜等游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)的研究報道[8-10],主要是對影響胚狀體發(fā)生及其成苗的關(guān)鍵因素包括基因型、低溫預(yù)處理及激素等進(jìn)行系統(tǒng)分析,完善小孢子培養(yǎng)技術(shù)體系。本試驗將游離小孢子培養(yǎng)技術(shù)與育種實踐相結(jié)合,重點研究娃娃菜游離小孢子的培養(yǎng),旨在將該技術(shù)應(yīng)用于創(chuàng)制新、奇、特的大白菜品種,以豐富大白菜種質(zhì)資源。

蔣武生等開展基因型、高、低溫預(yù)處理、激素對大白菜胚胎發(fā)生影響的研究,結(jié)果表明,基因型是決定小孢子胚發(fā)生的重要因素之一;適當(dāng)?shù)牡蜏仡A(yù)處理或熱擊處理能夠提高小孢子胚的發(fā)生頻率;培養(yǎng)基中添加適宜濃度的激素6-BA、NAA能促進(jìn)小孢子胚狀體產(chǎn)生。本試驗結(jié)果表明,不同品種娃娃菜的小孢子胚誘導(dǎo)能力差異顯著;影響小孢子胚狀體發(fā)生及發(fā)育的關(guān)鍵因素主要為熱擊處理、激素濃度及振蕩培養(yǎng);胚狀體發(fā)生培養(yǎng)基中添加濃度均為0.05 mg/L的6-BA、NAA,小孢子胚誘導(dǎo)率最高,這與前人研究結(jié)果[11-12]一致。小孢子正常是通過不對稱核分裂后發(fā)育成花粉,而要讓小孢子發(fā)育成胚,就要阻斷原有的配子體發(fā)育,使小孢子進(jìn)行對稱性分裂向孢子體方向發(fā)育,才能誘導(dǎo)小孢子胚的發(fā)生[13-16]。姜立榮等觀察白菜小孢子發(fā)現(xiàn),單核晚期,小孢子大部分都有1個清晰的占整個細(xì)胞50%以上的大液泡,25 ℃條件下小孢子會進(jìn)行不對稱分裂,而經(jīng)過32 ℃處理,對稱分裂成為其主要的分裂方式[13]。本試驗中,熱擊預(yù)處理對娃娃菜小孢子胚發(fā)生的作用最為明顯,分離純化的小孢子懸浮液在33 ℃條件下熱擊 24 h,未誘導(dǎo)出小孢子胚狀體,熱擊48 h則胚誘導(dǎo)效果達(dá)到最大值,熱擊超過48 h時胚誘導(dǎo)能力下降,這說明熱擊處理也是影響小孢子胚發(fā)生的重要因素之一。

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