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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

低温预处理对釉稻花粉植株诱导的效应

为了提高釉稻花粉绿苗诱导率,我们于 1974年开始在釉稻花药培养中进行低温预处 理试验。先后对177个釉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 一1980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。     

不同光质和钙对小麦幼苗硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的影响

蓝光,红光,远红外都可诱导小麦幼苗硝酸还原酶的活性。黄化苗经红光照射后立即照射远红光,可逆转红光对硝酸还原酶活性的诱导效应,钙可促进这一效应。绿苗在缺钙时滑有光逆转效应,有钙时则表现部分逆转效应。     

药用植物栝楼的组织培养及其表达蛋白的分析

对栝楼的快速繁殖、愈伤组织的诱导与再分化,以及不同培养体系中天花粉蛋白的表达进行了初步研究。结果表明：栝楼茎切段的腋芽和顶芽在MS+0.5、1.0mg/L 6-BA培养基上可以快速繁殖;组织培养苗的叶片切块在MS+4.0mg/L 6-BA +0.2mg/L IAA的培养基上可形成愈伤组织,该愈伤组织在30d后再分化为绿苗,绿苗分化率为0.25苗/外植体;绿苗转移至MS+0.1mg/L NAA的培养基可100%生根;生根苗移栽至土壤中100%成活;移栽成活的栝楼在30d后长出小块根,并检测到天花粉蛋白的表达。     

丁二酸对水稻花培的影响

目前,水稻花药培养绿苗生产率平均已达5％。但从育种实践要求看,还是低的。为了提高绿苗生产率,我们在不增加培养程序的前提下,在改变生长调节剂的应用,寻找大幅度提高绿苗生产率的途径中,发现了丁二酸及其铵盐对提高愈伤组织诱导率有明显效果。     

水稻幼穗组培及白化苗的电镜观察

木文报道了五份水稻材料的幼穗组培的诱导率和分化率,对继代８次后的幼穗愈伤分化出的白苗和绿苗及其各自的愈伤进行电镜扫描,发现白苗的质体结构不完整,不能正常合成叶绿素。     

马铃薯未传粉子房离体培养诱导双单倍体植株

以MS为基本培养基,附加不同水平的生长素,培养未传粉马铃薯子房,经三年试验,从两个品种中获得了双单倍体的绿色小植株,(2n=2x=24);从分化绿苗力很强的球状愈伤组织中,又不断地分化出许多绿色小植株。绝大多数品种,都可以诱导出愈伤组织,一般诱导率为70％左右。品种的基因型和培养基中的生长素种类与水平在愈伤组织分化绿苗中起着重要作用。通过扦插和试管微型薯培养,可以大量繁殖试管苗,这为马铃薯单倍体育种提供了较有利的条件。     

丁二酸对水稻花培的影响

目前,水稻花药培养绿苗生产率平均已达 5%。但从育种实践要求看,还是低的。为了提 高绿苗生产率,我们在不增加培养程序的前提 下,在改变生长调节剂的应用,寻找大幅度提高 绿苗生产率的途径中,发现了丁二酸及其钱盐 对提高愈伤组织诱导率有明显效果。     

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。     

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。     

冬小麦的不同生育条件对其花粉植株诱导频率的影响

对三种不同生育条件的冬小麦的花药培养进行了比较,观察到它们对培养的反应有明显的和稳定的差异。经春化处理的冬小麦顶凌春播,5月中旬取花药做离体培养,比适时秋播,4月下旬进行离体培养的花粉愈伤组织和花粉植株的诱导频率提高约一倍;比冬天温室栽培,于2月下旬至3月上旬取花药做离体培养的愈伤组织诱导频率提高约二倍。1978年接种顶凌播种的28个杂交组合的冬小麦花药100％的组合诱导出了花粉愈伤组织,92.3％的组合分化出花粉绿苗。分析讨论了冬小麦顶凌播种诱导频率高的原因和它在冬小麦花粉单倍体育种研究中的应用     

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。