低温预处理对籼稻花粉植株诱导的效应

为了提高籼稻花粉绿苗诱导率,我们于1974年开始在籼稻花药培养中进行低温预处理试验。先后对177个籼稻杂交组合花药低温预处理1—2天,除个别材料外,绝大多数材料在各种培养基上绿苗诱导率均有所提高。1978—1980年对接种材料低温预处理2—33天进行系统观察。其研究结果报道如下。     

运用平衡不完全区组(B.I.B.)试验法筛选秈稻花药培养的培养基的研究

在正交试验设计的基础上,运用平衡不完全区组(B、I、B)试验法,筛选秈稻花药培养的培养基,得出“合5”与“秈苗Ⅱ”相配合,对釉稻花药培养有较好的效果,愈伤组织的诱导率与绿苗分化率分别达到5.4％与24.6％。方差分析的结果表明,就绿苗分化的后作用而言,培养基的均方大于接种材料的均方,很可能以“合5”作为诱导培养基,“秈苗Ⅱ”作分化培养基,对秈稻花药培养有较广泛的适应性。试验表明,将正交试验与平衡不完全区组设计相结合,对筛选花药培养的培养基是一种有效的方法。     

粳糯杂交组合花培植株的糯性遗传及育种效果

水稻花培的绿苗成功率是权衡花药培养效 率及其应用价值的重要指标之一。研究表明, 不同稻种类型配组的绿苗成功率的顺序是：粳／ 糯＞粳／粳＞粳／釉＞A/R（釉型杂交稻）＞釉／ 釉(1,27。我们利用粳／糯绿苗成功率较高的特性, 从3个粳糯杂交组合的花药培养中,诱导出230 多株绿苗,通过鉴定选出4个花培糯稻品系。     

不同预处理方法对大麦花药-花粉培养的影响

研究了甘露醇预处理的适应性以及pH值对甘露醇预处理效果的影响;并首次将山梨醇预处理应用到大麦花药培养中,获得理想的实验结果。第一,采用甘露醇预处理, 17种材料平均愈伤组织诱导率为20.67块/花药,绿苗产量为2.46株/花药。第二,甘露醇预处理溶液的pH值不同,其预处理的效果也不同。其中,愈伤组织诱导率和绿苗产量均以pH5.6最高。第三,不同浓度(0.1-0.5mol/L)的山梨醇预处理3天绿苗产量差异不显著;但同一浓度(0.3mol/L)山梨醇预处理不同天数(1-7天)绿苗产量差异极显著,以3天处理效果最好,绿苗产量是对照的51.2倍。     

CO_2预处理对水稻花粉诱导率的影响

自1973年Nitsch等用低温预处理以提高花粉胚的诱导率以来,人们在水稻花培中,已把低温预处理作为一项正常的花培程序予以应用,并表现出明显的效果.为探讨比低温更有效的预处理因素,我们于1983和1984年连续两年在水稻花药培养中,用不同浓度的CO_2,在低温条件下对稻穗进行预处理,观察其对愈伤组织诱导率的影响.     

不同预处理方法对大麦花药－花粉培养的影响

研究了甘露醇预处理的适应性以及ｐＨ值对甘露醇预处理效果的影响;并首次将山梨醇预处理应用到大麦花药培养中,获得理想的实验结果。第一,采用甘露醇预处理,１７种材料平均愈伤组织诱导率为２０．６７块／花药,绿苗产量为２．４６株／花药。第二,甘露醇预处理溶液的ｐＨ值不同,其预处理的效果也不同。其中,愈伤组织诱导率和绿苗产量均以ｐＨ５．６最高。第三,不同浓度（０．１—０．５ｍｏｌ／Ｌ）的山梨醇预处理３天绿苗产量差异不显著;但同一浓度（０．３ｍｏｌ／Ｌ）山梨醇预处理不同天数（１—７天）绿苗产量差异极显著,以３天处理效果最好,绿苗产量是对照的５１．２倍。     

小麦成熟胚愈伤组织诱导及分化研究

以2个小麦品种成熟胚为外植体进行离体培养,研究了不同预处理、不同2,4-D浓度及与KT组合、不同蔗糖浓度等因素对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明:4℃低温预处理可提高愈伤组织的出愈率及再生苗率,2个材料的出愈率及再生苗率均达到90%和30%以上;在不同预处理条件下,2,4-D浓度对出愈率及再生苗率的影响与基因型有关,2,4-D浓度为1~2 mg/L更有利于愈伤组织诱导及分化;附加KT能缓解高浓度2,4-D对再生苗率的抑制作用,而对于在1、2 mg/L 2,4-D的培养基中附加KT则不表现这种作用;蔗糖浓度则在30 g/L条件下更有利于愈伤组织诱导。因此通过4℃低温预处理,在MS基本培养基中附加1~2mg/L 2,4-D及30 g/L蔗糖亦可促进小麦成熟胚愈伤组织的诱导和分化。     

釉稻胚培养力与农艺性状的相关分析

木文研究了32个釉稻品种〔品系）的成熟胚愈伤组织诱导率和绿苗分化率与植株农艺性状的相关 系数,并进行逐步回归分析。结果表明,在釉稻成熟种胚离体培养中,绿苗分化率除与愈伤组织诱导率 有极显著正相关（r二0.758**）外,与生育期、粒长、千粒重、穗长等农艺性状也有显著或极显著相关, 但逐步回归分析表明,绿苗分化率仅与粒长有关,决定系数仅。.21夕。     

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。     

提高春小麦花粉植株诱导率的研究

本文研究了影响春小麦花粉植株诱导率的几种主要因素。供试材料为1990年温室种植的杂种F_1代,试验结果表明,诱导培养基中附加细胞分裂素BA或BA与KT相结合能显著提高愈伤组织分化率;0.17M的葡萄糖加0.17M的蔗糖比用0.26M的蔗糖愈伤组织诱导率高60％以上;愈伤组织在18～25℃比在23～25℃下培养绿苗率显著提高;接种前2～3℃预处理幼穗72小时对提高出愈率和绿苗分化率有明显效果。     

紫外光照射小麦花药的研究

紫外光照射小麦花药进行组织培养,通过2年的试验结果初步表明:紫外光对诱导愈伤组织和分化绿苗有一定的作用,从多数试验材料的愈伤组织诱导率与绿苗分化率,照射1秒的比照射2秒、6秒、8秒和未照射的对照高。     

从“湖北光敏感核不育水稻”的未受精子房和花药培养出单倍体植株

采用10种诱导培养基,培养湖北光敏感核不育水稻农垦58品种的未受精子房和花药。共培养未受精子房2790个,获得胚囊愈伤组织17块,最高诱导频率达3.33%,其中2块分化出绿苗。培养花药16740个,获得花药愈伤组织15块,最高诱导频率为0.92%,其中3块分化出苗,2丛白苗,1株绿苗。胚囊植株和花粉植株经根尖染色体检查为单倍体,2n=x=12。实验证明,液体培养、2,4-D0.2-0.5 mg/1、低温预处理对诱导胚囊愈伤组织及花粉愈伤组织的形成具良好效果。     

提高玉米花粉植株诱导频率的研究

当前,在玉米花药培养中普遍存在着花粉 植株诱导频率低的问题,因而限制了花粉植株 在育种实践中的广泛应用。为了提高玉米花粉 植株的诱导频率,1978-1979年我们进行了一 些初步研究。1978年共接种花药51,290枚,诱 导出胚状体和愈伤组织1,683块,平均诱导率 （每100个花药产生的愈伤组织和胚状体数,下 同）为3.28%,分化出绿苗345株,绿苗诱导率 （每100个花药产生的绿苗数,下同）为0.67%。 1979年愈伤组织的平均诱导率达8.81%,分化 出975株绿苗,绿苗诱导率为1.61%。现将试 验结果简要报道如下。     

影响籼稻花药培养诱导率的因素及基因型的作用研究

本文研究了影响籼稻花药培养诱导率的9种重要因素的作用。供试品种和杂种共70余种。结果发现,不同基因型的培养力存在很大差异,这种差异表现在对各种因素上,如基本培养基成分、激素的种类与配比、对低温预处理的时间等等不同反应上。低温预处理是提高籼稻出愈率的有效措施,但由于不同基因型小孢子对低温的耐受力不同,所需的适合预处理时间也就不同。花药接种后先在30℃下培养3天后,再转入26℃下培养,较直接培养在26℃下可大幅度提高花粉檀株的产量。诱导培养基中补加脯氨酸、马铃薯提取液对提高出愈率和绿苗分化率有明显效果。     

籼稻花药培养的研究——提高愈伤组织诱导率与分化率及根芽分化

3年来通过对籼稻(Oryza sativa subsp.hsien)花药培养的研究,愈伤组织的诱导率从0.2%提高到平均为2.85%,最高达18.75%;绿苗分化率从5%以下提高到平均为13.1%最高达到45.5%。在6个籼稻品种、38个籼×籼杂种中成功地诱导出了绿苗。本文着重研究了提高诱导率的有关因素。以单核晚期花粉的花药愈伤组织诱导频率最高。籼稻花粉去分化过程相对地要求较低浓度的培养基,籼稻花药对高浓度的改良 RM-1964培养基完全没反应。用杂种的诱导率较亲本材料为高。以易于诱导愈伤组织或易于分化绿苗的品种作亲本的杂种后代,诱导率与绿苗分化率亦较高。籼稻形成愈伤组织的高峰是在接种后的50—60天之间。愈伤组织分化的高潮是在转移后10—30天之间。籼稻愈伤组织的分化以先分化根的类型最多,在先分化根的愈伤组织中有36.74%能再分化出芽来。     

粳稻花药培养基因型差异的研究

对7个粳稻(Oryza sativa L. sub sp. kcng)品种按双列杂交方式配成的21个杂交组合进行花药培养,测定它们的愈伤组织诱导率和绿苗分化率。统计分析表明,基因型变异方差、一般配合力方差及特殊配合力方差均达到极显著水平。对亲本的一般配合力效应和组合的特殊配合力效应也进行了估算。研究表明,粳稻花药培养力是可遗传的,用高培养力的材料做亲本以提高杂种花粉植株的产量是有效的。此外还观察到供体植株在小孢子单核晚期前10天左右遇到特殊低温会使愈伤组织诱导率下降。     

粳糯杂交组合花培植株的糯性遗传及育种效果

水稻花培的绿苗成功率是权衡花药培养效率及其应用价值的重要指标之一。 研究表明,不同稻种类型配组的绿苗成功率的顺序是:粳/糯>粳/粳>粳/籼>A/R(籼型杂交稻)>籼/籼。我们利用粳/糯绿苗成功率较高的特性,从3个粳糯杂交组合的花药培养中,诱导出230多株绿苗,通过鉴定选出4个花培糯稻品系。     

冷和盐预处理提高水稻幼苗抗寒性期间细胞Ca^2＋—ATP酶活性的变化

冷和盐预处理显著提高水稻（OryzasatwaL．）幼苗的抗寒性,但两预处理诱导提高的抗寒性可为钙的螫合剂EGTA和钙调素的抑制剂CPZ所抑制。冷预处理有提高很质膜、液泡膜和叶片的叶绿体Ca2 ．ATPase活性和质膜Fe（CN）3-6还原活性的作用,其中对提高根质膜Ca2 －ATPase活性和Fe（CN）3-6还原活性的作用尤为显著。盐预处理对提高根质膜、幼叶叶绿体Ca2 ATP酶活性和质膜Fe（CN）3-6还原活性的作用类似于冷预处理。虽然盐预处理苗液泡膜Ca2 －ATPase活性有所下降,但其活性仍明显高于未预处理苗,表明在低温胁迫下,两预处理苗都有较强的维持Ca2 稳态能力。结果揭示,冷和盐预处理诱导水稻幼苗抗寒性的提高,可能均与在低温胁迫下两预处理能有效地维持或激活Ca@ －ATPase活性有关,两者有着类似的适应机制。     

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     

提高疣粒野生稻愈伤组织分化能力的研究

通过低温处理、更换培养基凝固剂以及液固交替培养的方式,成功地保持了疣粒野生稻愈伤组织的胚性,提高了绿苗分化率。结果表明：低温处理12天的愈伤组织绿苗分化率最高;用琼脂糖代替琼脂作为培养基凝固剂,能在较大程度上提高愈伤组织绿苗分化率;通过液固交替培养的方式保持了悬浮系的分化潜能,在悬浮培养18个月后,绿苗分化率仍达到41.6％,而持续悬浮培养12个月的愈伤组织全部丧失分化能力。酯酶同工酶分析表明：部分酶带的丢失与愈伤组织分化能力的丧失有关。