用花药培养水稻连年受奖

迅速进行花药培养的水稻实用化。今年(1989),在广岛县和冈山县相继获奖。估计今年在岩手县和宫城县古川农业试验场(所)开发的花药培养水稻“东北141号”也指定为奖励品种。中国推迟实用化的花药培养的水稻,而在日本终于有了结果。今年2月26日广岛县农业试验场所开发的花药培养的水稻“广光”也获奖。利用花药培养的水稻受奖品种是继北海道道立上川试验场培养的品种“上育394号”的日本第二个品     

放射线对水稻花药培养的影响

已有报告指出,低剂量的电离辐射能够促进水稻和芸苔(Brassica napus)花药培养中胚胎发生愈伤组织的诱导和生长。在1991年细胞和组织培养国际会议上,Young Il-Lee报道,用γ射线照射盆栽水稻的花药,愈伤形成率比非照射植株的高得多。国际水稻研究所的科学家R.R.Aldemita和F.J.Zapata用电离辐射照射水稻种子,使之生长并取其穗进行花药培养,发现辐射对难处理种花药培养的影响与敏感种类花药培养的相反。γ射线辐射处理     

水稻花药培养植株后代的DNA变异

对籼稻圭６３０和粳稻０２４２８及其Ｆ１通过花药培养获得的８１个ＤＨ系进行了ＲＦＬＰ分析,有２８个探针揭示了ＤＮＡ变异。８１个ＤＨ系不同程度地发生了变异,并具有以下特点：（１）ＤＮＡ变异类型包括限制性片段长度的变化、９ＮＡ片段的丢失以及ＤＮＡ序列的扩增;（２）变异发生在籼稻圭６３０供体片段中的频率高于粳稻０２４２８,表现出基因型差异;（３）染色体组中第３、８、９和１０染色体较少发生变异,在其它染色体上均存在易变异位点;（４）在染色体的一些区段,相邻的探针均揭示了ＤＮＡ变异,表明在染色体上存在ＤＮＡ易变异区域;（５）变异位点和变异类型具有特异性,在同一位点不同的ＤＨ系中发生相同的变异。     

利用水稻花药培养筛选稻瘟病抗性突变体

近年来,利用植物组织培养的方法并结合使用抗源物粗毒素来筛选抗病突变系,已在不同物种中获得了成功。例如,Ingram和Robertson利用组织培养研究了马铃薯晚疫病(Phytophthora intesans)的抗性基因表达;Behnke将抗晚疫病毒素的培养细胞进行筛选,成功地获得抗性突变体,     

水稻花药培养力的遗传分析及基因定位

在栽培稻的籼粳亚种间,花药培养力存在显著差异,这一差异主要是由遗传因素引起的。以适合籼粳稻杂种花药培养的SK_3培养基,经花药培养获得了一个籼粳交F_1代的加倍单倍体(DH)群体,对该群体的110个株系用同一种培养基进行花药培养,利用该群体构建的分子图谱进行有关水稻花药培养力的数量性状基因座位(QTLs)的分析。结果表明,与水稻花药培养力有关的4个性状在DH群体中均表现为连续分布,愈伤组织诱导率与绿苗分化率之间不存在相关性,而绿苗产率与愈伤组织诱导率和绿苗分化率均显著相关。在第6、7、8、10和12 5条染色体上分别检测到与愈伤组织诱导率有关的5个QTLs,其加性效应均为正。在第1和第9染色体上检测到与绿苗分化率有关的2个QTLs,这两个性状间的QTs不存在连锁。在第9染色体上有一个主效基因与白苗分化率有关,对绿苗产率则没有检测到特有的QTL。     

通过花药培养筛选水稻耐镉突变体

通过花药培养筛选出三个水稻耐镉突变体并都获得再生植株。再生植株及由根尖诱导产生的愈伤组织都保持稳定的耐镉性。突变植株的花药经再培养鉴定也具有耐镉性,从而表明所获突变体的耐镉特性是可以遗传的。在对愈伤组织耐镉机理进行的分析中发现,突变体愈伤组织中的胱氨酸和半胱氨酸的含量高于对照。将一定量的胱氨酸加到含镉的培养基中用于检查野生型愈伤组织的增殖情况,观察到胱氨酸可以降低镉对细胞的危害,表明突变体耐镉机理可能与细胞中积累有较多的胱氨酸和半胱氨酸有关。     

籼稻花药培养研究——Ⅱ.花药培养对水稻品种提纯选优的作用

对已退化的育成晚籼品种平朝九号花粉植株二代群体及对照的比较试验发现,花粉二代植株在所研究的各种性状上均表现整齐一致,其标准偏差(S)及变异系数(C.V.)均比对照小,而各种性状均表现比对照优越。得出对已退化的育成品种进行花药培养可以起到提纯选优的作用。花药培养可以作为农作物品种提纯选优的一种多快好省的新方法。     

4PU—30提高水稻花药培养的效率

4PU-30是Takahashi等首先合成的一种具有细胞分裂素活性的生长调节物质,化学名称为N-苯基-N′-(2-氯-4-吡啶基)脲,属苯脲类衍生物。它在多种生理反应中的活性高于嘌呤类衍生物。在田间试验中,应用4PU-30可明显地增加小麦、大麦等多种作物的产量,在烟草和菜豆等组织培养中,4PU-30也表现出较高的活性。本试验(1987～1991)探索了4PU-30对水稻花药培养的效应。     

四倍体水稻花药培养筛选初级三体的研究

以同源四倍体水稻 ( Oryza sativa L.)各世代杂种和四倍体籼、粳原种为材料进行花药培养 ,诱导花粉植株再生。根据三体植株表型上相互区别的特性 ,且又显著区别于二倍体 ,对其中所诱导的 1 5个花药培养品系 4 390株 H1花粉植株进行了重点固定和染色体镜检。结果表明 ,花粉 H1植株染色体组成包括二倍体、四倍体和非整倍体 ,其频率分别为 88.0 %、5 .5 3%和 6.67%。鉴定出 2 72株三体 ,占全部花粉植株的 6.2 0 %。对照已配套三体系的形态 ,将鉴定的三体株划分为 9种类型 ,并对其中的 91 2 4 - 7窄叶三体进行粗线期核型分析 ,鉴定为三体 8。将三体 8的种子播种 ,在 H2 代苗期统计额外染色体的传递率 ,三体株占 34 .1 1 % ,其农艺性状也同于 H1亲代     

低温预处理影响水稻花药培养效率的机理初探

低温预处理延缓药壁中层和绒毡层的降解,促进表皮层和药室内壁层的发育,延缓花药过氧化物酶同工酶活性的增强。处理期间花药可溶性蛋白质、淀粉酶同工酶潜带发生明显变化。处理期间花药的~3H-TdR渗入和花粉的发育、分裂,表明花粉存在合成和充实活动。绒毡层和花粉间存在囊泡,表皮层和药室内壁层之间存在多泡体的穿壁运动,说明低温处理中药壁向花粉输送雄核发育所需的物质。在进入正常培养初期,经过低温处理的花药药壁仍有表皮层和药室内壁层的发育,多细胞花粉出现提早、数量增加,花粉退化延缓。而未经处理的花药药壁各层均迅速降解,花粉大量退化。     

北海道上川农业试验场利用花药培养育成水稻新品种

上川农业试验场1986年结束了利用花药培养开发的水稻品种“上育394号”的野外评价试验,在1987年1月19日召开的北海道农业试验会议(成果鉴定会)上提出。如能通过试验会议,并通过预定2月10日召开的种苗会议,认定为奖励品种,就可成为水稻花药培养的第1个实际应用品种(参阅本刊1984年9月10日号第10页)。上育394号是以晚熟品种“岛光”、早熟品种“北明”为亲本育成的。因为它是晚熟品种,所以从1984年开始在以函馆等地方为主的北海道南部地区进行栽培试验。鉴定会预定由     

不同类型水稻花药培养力差异的生理背景研究

在相同的培养条件下,比较了不同类型水稻花药培养力的差异,观察到糯大于粳,粳大于籼的梯度。从种子及花药淀粉总量和支链淀粉相对量的测定数据中看到:不同类型水稻花药培养力的差异与它们的支链淀粉含量差异有正相关趋势。从供试材料的支、直链淀粉空间构型的比较分析,又看出支链淀粉在水解和提供呼吸底物方面占有很大优势。这说明支链淀粉的优势,可能是通过培养初期较好的能量代谢与花粉细胞的启动和脱分化后,由配子体途径转入孢子体途径的大量细胞增殖有关。     

凝固剂对水稻花药培养愈伤组织诱导的影响

本文初步研究了不同类型的凝固剂对水稻花药培养愈伤组织形成的影响。结果发现,用Gelrite、马铃薯淀粉、甘薯淀粉,可溶性淀粉代替琼脂可明显促进水稻花药培养愈伤组织的产生而尤以5.0％马铃薯淀粉为最佳。出愈率比琼脂增加5.2倍,达液体培养水平。以8个不同基因型,为材料研究发现,5．0％马铃薯淀粉作凝固剂,有7个材料出愈率高于对照,最高的BCl63比对照增加7.75倍,平均增加1.15倍。另外,以5.0％马铃薯淀粉作凝固剂代替0.8％琼脂可降低成本30％。因此,用马铃薯淀粉作凝固剂在水稻花药培养中可能具有潜在的应用价值。     

应用花药培养途径筛选小麦耐盐变异体

“京花1号”小麦的花药培养在含不同 NaCl浓度,附加 2mg/L 2,4-D和0.5mg/L KT的N_6培养基上,确定筛选浓度。0.3％、0.4％和0.5％ NaCl逆境下,接种经γ射线辐照的和未辐照的“京花1号”小麦花药,诱导愈伤组织,并在同样NaCl逆境下分化,获得6株花粉植株。其中经γ辐照,0.5％NaCl下获得的1株,得到1粒种子。经无盐条件下繁殖后,γH_3(照射第3代)种植在中等盐渍地,在0.29％含盐量土壤中生长正常。γH_4代按单株作进一步盐渍地、盐池和水培鉴定,有3个株行其耐盐力明显高于亲本“京花1号”。     

凝固剂对水稻花药培养愈伤组织诱导的影响

本文初步研究了不同类型的凝固剂对水稻花药培养愈伤组织形成的影响。结果发现,用Gelrite、马铃薯淀粉、甘薯淀粉、可溶性淀粉代替琼脂可明显促进水稻花药培养愈伤组织的产生而尤以5.0%马铃薯淀粉为最佳。出愈率比琼脂增加5.2倍,达液体培养水平。以8个不同基因型,为材料研究发现,5.0%马铃薯淀粉作凝固剂,有7个材料出愈率高于对照,最高的BC 163比对照增加7.75倍,平均增加1.15倍。另外,以5.0%马铃薯淀粉作凝固剂代替0.8%琼脂可降低成本30%。因此,用马铃薯淀粉作凝固剂在水稻花药培养中可能具有潜在的应用价值。     

代谢抑制剂去氧葡萄糖对水稻花药培养的促进作用

不同浓度去氧葡萄糖(2-deoxyglucose 2-DG)补加在5％蔗糖并含2mg/1 2,4-D的N_6培养基中,使产愈花药数从46.7％提高到56.2％,愈伤组织产量从237.4％提高到335.6％,效果均达差异显著标准。细胞学观察发现,愈伤组织产量提高的主要原因是药剂有效地防止了多细胞花粉退化并促进多细胞花粉破壁长成多细胞团。     

水稻花药培养“一次成苗法”研究

水稻花药培养历来采用脱分化、分化或再加壮苗等二至三级连续培养的方法(下称多级法), 操作程序复杂,化工大、成本高、出苗慢,王效较低(上海农科院1975,中科院植物所等1977)。新关宏夫(1969)、朱至清(1976)、徐罕仑(1978)等曾观察水稻花药培养直接出苗与花粉胚出苗现象,但诱导效果不良,未能应用。1978年8月至1982年,我们建立了一套程序简化、效果良好的新方法,实现了用一种培养基培养花药,不经转移就直接出苗,并长成可移栽的大苗(图8A),简称“一次成苗法”。