毛白杨优良无性系‘LM50’花药培养植株再生体系建立*

毛白杨‘LM50’具有速生、抗逆、不飞絮等优良特性,是木本植物进行遗传转化的理想材料。长期无性繁殖会导致优良性状衰退,在进行组织培养时,往往出现外植体不定芽分化和生根困难等问题。通过花药培养可以在较短时间内使毛白杨复幼,从而消除因外植体老化带来的负面影响,为转化研究提供理想的材料。与此同时,期望通过花药诱导创制单倍体植株,为基因组学研究和倍性育种提供材料。以山东冠县毛白杨基因库的‘LM50’为试验材料,对其花药发育时期与花芽形态的关系进行鉴定,选择单核靠边期的花药进行试验,探究了生长素和细胞分裂素在花药愈伤组织形成、不定芽分化及不定芽生根中的作用,建立了毛白杨花药离体再生体系,采用流式细胞仪和染色体压片计数法对诱导获得的再生植株进行了倍性鉴定。进一步利用花药培养再生植株的叶片建立了分化率高、生根率高的植物再生体系。小孢子发育时期与花芽外部形态特征对比表明,花芽长度为(1.98 ± 0.06) cm,1/4花序露出芽鳞的花芽,此时小孢子大部分处于单核靠边期;选择处于此时期的花药诱导形成愈伤组织,愈伤组织诱导率最高的培养基为H + 1.00 mg/L NAA + 1.00 mg/L BA,诱导率约为28.89%;愈伤组织进一步分化为不定芽,最佳分化培养基为MS + 0.05 mg/L NAA + 0.50 mg/L BA,分化率约为22.23%;不定芽接种至生根培养基,最佳生根培养基为1/2 MS + 0.30 mg/L IBA,生根率约为93.30%;利用流式细胞仪和染色体压片法对花药培养的27株再生植株进行倍性鉴定,鉴定植物均为二倍体;再生植株叶片分化成芽的最佳培养基为MS + 0.10 mg/L TDZ + 0.10 mg/L NAA + 0.50 mg/L BA,分化率高达92.23%。该叶片分化产生的不定芽的生根培养基与愈伤组织诱导不定芽生根的培养基相同,生根率一致。研究获得了毛白杨‘LM50’花药诱导再生植株,并建立了再生植株的叶片培养体系,可用于该优良无性系的快速繁育和毛白杨的遗传转化研究,为毛白杨的分子设计育种奠定了基础。     

提型杂种小麦花药培养出愈和分化的研究

应用花药单倍体培养技术选育新品种,在 小麦常规育种上正被逐步认识^[1]。然而把这一 技术应用到作物杂种优势利用研究中,目前国 内仅在水稻上有报道^[2,3],而在杂种小麦的花培 研究上还未见报道。我们从1980 年开始连续 两年进行试验,将杂种小麦一代花药、改造恢复 系杂交一代材料花药和普通小麦杂交一代的花 药分别接种在N₆培养基上进行培养,其出愈 率和分化率分别是： 杂种一代花药为2．2%、 38．4%;改造恢复系杂交一代材料花药为 2．4沁、24．9并;普通小麦杂交一代花药为1．8多、 28,6并。我们的试验结果表明,提型杂种小麦 花药出愈和分化率略高于普通小麦。     

盾叶薯蓣花药培养及单倍体植株的获得

以处于单核期的盾叶薯蓣花药为材料,经愈伤组织途径成功获得单倍体盾叶薯蓣新材料。对盾叶薯蓣花药培养、植株再生过程的研究表明:来自不同居群的外植体对花药愈伤组织诱导有显著影响;W14是适合花药愈伤组织诱导的基本培养基;花药愈伤组织增殖和分化的适宜培养基为:MS基本培养基 BA2.0mg/L IAA0.2mg/L;生根培养基为添加了IBA2.0mg/L、NAA0.4mg/L和0.5g/L活性碳的MS培养基。以流式细胞仪和根尖染色体压片法检查花培植株的结果表明,有8%～12%的个体为单倍体。实验结果为进一步开展单倍体育种及相关理论研究提供了材料和技术基础。     

低温处理对水稻花药愈伤组织的诱导、分化的影响

近年来,花药培养工作在我.国广泛开展并取得一定的成果。但总的说来,培养水稻花粉植株的成功率还不高,这就直接影响花药培养单倍育种工作的效率,因此需进一步提高水稻绿苗分化率。目前一些单位采用低温处理各种作物的花药,以提高花药愈伤组织的诱导率。但具体做法和效果并不一致。胡忠等认为在10℃低温下(48—62小时)存放稻穗是暂时保存材料的有效方法,但并不能显著提高愈伤组织诱导率。钟华鑫等认为4～5℃低温对提高小麦花药愈伤组     

芍药花药愈伤组织诱导及体细胞胚发生

以芍药(Paeonia lactiflora)品种粉玉奴花药为外植体, 研究不同浓度2,4-D对愈伤组织诱导、体胚发生及植株再生的影响, 采用组织细胞学方法观察愈伤组织以及体细胞胚发育过程, 采用根尖染色体法鉴定再生植株倍性。结果表明, 芍药花药愈伤组织诱导的最适培养基为MS+1 mg·L^-12,4-D+1 mg·L^-1 NAA+0.1 mg·L^-1 KT+30 g·L^-1蔗糖+6.5 g·L^-1琼脂, 愈伤组织诱导率为14.7%。转入体细胞胚诱导培养基上, 历经球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚阶段, 体胚诱导率为52.1%; 在成苗培养基中能够长出真叶并得到完整植株, 成苗率为47.1%。经根尖染色体法鉴定出单倍体和二倍体植株。该研究初步建立了通过体细胞胚间接发生途径实现植株再生的培养体系, 可为芍药属其它品种的花药培养提供借鉴, 获得的再生植株是芍药遗传学研究和育种工作的重要材料。     

Cu2+对小麦花药脱分化和再分化特性的影响

以3个普通小麦杂交组合的F1群体为材料,研究了小麦花药离体培养中Cu2 对花药组织脱分化和再分化特性的影响.结果表明,诱导培养基中的Cu2 对小麦花药愈伤组织的诱导及再分化均有影响,均表现为低浓度下的促进作用和高浓度下的抑制作用,最适Cu2 浓度为0.15μmol/L.在该浓度下,3个供试材料的出愈率分别比对照提高了239.14%、214.72%和80.00%,反应率分别比对照提高了156.70%、151.86%和65.96%,绿苗分化率分别比对照提高了200.05%、241.87%和333.49%.再分化培养基中的Cu2 对小麦花药愈伤组织的再分化有明显的负向效应,3个供试材料中,均以不附加Cu2 的对照的绿苗分化率最高,分别为70.00%、66.67%和39.29%,附加不同浓度的Cu2 后,绿苗分化率显著下降.     

红掌花药培养

研究了发育时期、基因型、培养基、低温预处理等因素对红掌花药愈伤组织诱导的影响.结果表明,小孢子中晚期是红掌花药培养的适宜时期;基因型对花药膨大率有显著的影响;不同培养基上的Sweet Dream和Jungle Bush的花药膨大率差异显著;低温预处理明显提高Sweet Dream的花药膨大率.从Sweet Dream花药诱导出致密和疏松两种愈伤组织,两种愈伤组织芽分化率和生根率存在明显差异,致密愈伤组织的小苗生根率为95.00%,而疏松愈伤组织的小苗生根率为30.00%.Sweet Dream的花药再生植株与叶片再生植株在形态特征上有差异,染色体鉴定结果表明,花药再生植株均是二倍体.     

扁桃愈伤组织诱导及分化的研究

以扁桃优良品种'Naporeil'的茎段、叶片和花药作为外殖体,分别对其进行愈伤组织诱导和分化研究,以筛选愈伤组织的最佳诱导增殖培养基、分化培养基和生根培养基.结果表明,该品种以茎段、花药作为外殖体最易诱导获得愈伤组织,叶片不适宜作为外殖体诱导愈伤组织;愈伤组织的最佳诱导增殖培养基均为B5+0.5 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA,愈伤组织诱导率为100%,增殖倍数最高可达7倍;茎段愈伤组织的分化培养基为MS+0.2 mg/L NAA+0.8 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ZT,分化率为71%;花药愈伤组织未见分化.由茎段愈伤组织再分化获得的不定芽在1/2MS+0.5 mg/L IBA培养基上诱导生根,并给以黑暗预处理可使生根率达80%以上.     

亚麻直接分化再生系统的初步建立

在亚麻愈伤分化再生系统基础上对诱导培养基和生根培养基加以改良。创立了一套新的亚麻再生系统———直接分化再生系统。该系统使外植体不经过愈伤组织阶段直接获得分化芽,且在个别品种上绿苗诱导率最高达242.11%,移栽成活率达60%以上,这为纤维亚麻遗传转化提供了良好的受体系统。     

提高石刁柏花药愈伤组织的诱导及植株再生率的研究

本文就提高石刁柏花药愈伤组织诱导率及其器官分化率和植株生根,移栽成活率的有关于主要因子进行研究.1、适宜浓度的2,4-D、NAA、BA 配比的1/2MS(铁盐除外)培养基,可诱导芦笋单核期的花药产生较高百分率的花药愈伤组织,各激素适宜浓度为2,4-D 1.0mg/L、NAA 0.5—2mg/L、BA 0.5—2mg/L。诱导率最高可达78.05%。     

大麦花药离体诱导的基因型稳定性和培养基的环境指数分析

本研究以湖北啤酒大麦优良新品种（系）为材料,分析了基因型的稳定性、培养基的环境指数以及基因型与培养基的互作效应.各基因型花药愈伤组织诱导率的稳定性分析表明,E2具有较强的普遍适应性,但稳定性好的材料愈伤组织诱导率并不一定最高,各种配方培养基的环境指数值大小不同,方向也有正有负,基因型效应以及基因型和培养基的互作效应均达极显著水平。     

玉米花药漂浮培养

1979年,我们开展了玉米花药的漂浮培养 试验。共接种花药2,340枚,获得愈伤组织和 胚状体98块,平均诱导率为4.2%;分化出17 株绿苗,以接种花药数计算绿苗的诱导频率为 0.7%。其中接种在“正14-5”培养基上的3 个材料的平均诱导率为15.6%,绿苗诱导率为 2.6 。移栽成活的绿苗生长发育正常,并已 自交结实（图1,图2)。现把试验情况简报如 下。     

方向影响花药对组织培养的反应

花药培养成功地用于改良重要作物,例如水稻和小麦。然而,花药培养用于作为其它作物(象大麦)的育种手段,其效果不明显。据两个英国研究小组报告,培养的大麦的反应显著受培养基中花药的方向的影响。在 John Innes 研究所,研究人员发现,当大麦花药固定在平坦位置(花药的两片均与培养基接触),没有或只有少数愈伤组织形成。那些形成的愈伤组织生长缓慢,并很少有生长     

籼稻花药培养研究——Ⅰ.基本培养基及附加成分在诱导籼稻花药产生愈伤组织及根芽分化中的作用

对6个籼稻(oryza sativa Subsp.Shien)品种和39个籼×籼杂种的花药在离体条件下进行培养,有5个品种及35个杂种得到了愈伤组织,平均诱导率为2.18％。在3个品种及11个籼×籼杂种中得到了绿苗或绿芽。本文着重报道基本培养基及其附加成分在诱导籼稻花药产生愈伤组织及根芽分化中的作用。 1.试验了几种诱导愈伤组织的培养基,以Miller培养基 2,4—D2毫克/升 酵母浸出液1,000毫克/升 激动素1毫克/升 吲哚乙酸2毫克/升 椰乳15％为最好。诱导率高者可达11—15％,平均诱导率在3％以上。 2.Ms、Nitsch及Miller培养基均可诱导籼稻花药愈伤组织分化出绿色的花粉植株。 3.籼稻花药愈伤组织的分化,随着激动素/生长素比值的增高,绿苗分化率及总分化率均有提高的趋势。而粳稻的这种关系不甚明显。 4.Miller培养基附加2毫克/升的吲哚乙酸对促进具茎、叶而无根的籼稻花粉小植株产生根有很好的作用。在这种培养基上,不仅可以诱导根的发生,而且根系发达,生长较弱的苗转移到这种培养基后,因根系健壮,生势好,转入盆栽,基本可以全部成活。     

荔枝胚性愈伤组织诱导和离体保存条件的筛选

对影响荔枝(Litchi chinensis Sonn.)胚性愈伤组织诱导的因素(防褐化剂种类、花期、荔枝品种以及外植体取材部位)进行了比较研究,并对其离体保存条件进行了筛选.结果表明,在愈伤组织诱导培养基(含2.0 mg·L-12,4-D、0.5 mg-L-1NAA、30 g·L-1蔗糖和6 g·L-1琼脂的MS培养基,pH 5.8)中添加防褐化剂水解乳蛋白(0.4g·L-1),可使花药胚性愈伤组织的诱导率达到20.51%;以茎段、叶柄和幼叶为外植体,不能诱导出胚性愈伤组织,而采用花药和幼果培养,可诱导出胚性愈伤组织.其中,第1期雄花花药是最适宜的培养材料,胚性愈伤组织的诱导率可达20.11%;荔枝不同品种间幼果的胚性愈伤组织诱导率存在差异,品种‘及第'的诱导率最低.在15℃条件下,将荔枝胚性愈伤组织保存在添加20 g·L-1甘露醇的保存培养基(含1.0 mg·L-1 2,4-D、30 g·L-1蔗糖和6 g·L-1琼脂的MS培养基,pH 5.8)中,保存效果最佳,可将继代时间延至100 d.     

茄子(Solanum melongena L. var. grossum)花药培养的研究

通过花药培养进行单倍体育种的研究,目前在我国已取得了很大进展。为了加速蔬菜新品种的选育和现有品种的纯化,我们对茄子花药离体培养进行了一些研究,结果如下:材料与方法1.培养基培养花药及诱导愈伤组织分化,我们采用两种基本培养基,一是 MS 培养基,另一种是 NT 培养基的无机盐加 H 培养基的活性物质。转移小苗时用 H 培养基,并根据需要附加萘乙酸(NAA)、吲(口朶)乙酸(IAA)、2,4-D、生根剂(Racine)、激动素等物质,蔗糖为2—3％,琼脂0.8％,pH 调至5.8,最后热压(15磅,120℃)消毒20分钟。     

毛刺槐花药培养及再生植株的获得

以毛刺槐的花药为材料,开展其组织培养和植株再生系统的研究。结果显示：将毛刺槐的花药接种在MS附加2,4—D0．1mg／L和BA3．0mg／L的培养基上,20d时花药愈伤组织诱导率可达41．5％。花药愈伤组织在MS附加BA5．0mg／L的分化培养基上继代培养2个月后,可分化出许多绿色的芽点,待不定芽长至2—3cm高时将其切下,转入MS附加IBA1．0mg／L的生根培养基上,2周后即可得到完整的再生植株。同时,研究就4℃低温预处理和蔗糖浓度对毛刺槐花药培养的影响进行了研究和讨论。     

不同培养基对水稻胚性愈伤组织诱导及分化的影响

以水稻成熟胚为材料诱导愈伤组织,统计在不同基本培养基上的愈伤诱导率以及绿苗分化率,分析不同基本培养基及外源激素的含量和比例对愈伤组织生长及分化的影响。结果表明,试验材料对基本培养基具有选择性,MS培养基对籼稻种胚愈伤的诱导培养效果较好,NB培养基则更适合粳稻种胚愈伤的诱导培养;诱导继代培养基中加入多种氨基酸组合可有效提高出愈率和分化率,特别是粳稻的愈伤组织的诱导和分化需要多种氨基酸的共同作用;不同基因型水稻材料对激素和氨基酸组合的需求不同。     

春小麦花培育种的遗传研究初报

春小麦是我省主要粮食作物,1987年将花药培养的一系列技术应用于育种,先后通过花药培养出一系列品系,已有品系参加省级品种区域性试验。 本文对花培育种的遗传研究表明:对植株诱导率的影响,即不同生态型、基因型F_1花药受不同年份,同时受不同生态区的不同地点,影响出愈率,分化率;供体植株基因型,以花培品系为亲本组合,其平均诱导率均高于不含花培品系的组合,说明小麦再生能力是花培育种的一个特点。不同世代供体基因型,几年来,我们彩用F_1代供体杂种,是提高诱导率和缩短育种年限的有效措施。花粉植株的遗传与变异是育种工作所注目的。     

水稻花药悬浮培养

日本国立农业生物资源研究所等单位的科学家利用农林8号和日本晴品种水稻为试材,成功地完成了水稻花药的悬浮培养.在液体培养基中获得的花粉愈伤形成率等同于固体培养基.固体和液体的植株再生率分别为32-35%和16-35%.液体培养不影响花粉再生苗的