淺析組織培養技術在甜菜種植中的應用

羅永春

[摘 要] 在甜菜育種工作中，積極應用組織培養技術，對提高甜菜育種質量具有重大的意義。創造甜菜新種質資源的途徑有通過甜菜未授粉胚珠的培養，細胞雜交技術以及原生質體培養等等。通過組織培養技術在甜菜種植中的應用，可以拓寬雜交種的遺傳基礎，也能迅速生成甜菜純合系，達到快速繁殖和保存種質的目標。本文重點來探析目前我國組織培養技術在甜菜育種、種植中的應用。

[關鍵詞] 組織培養技術 甜菜 育種 應用

[中圖分類號] S723.132 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2013）11-0051-01

一、材料

二十世紀三十年代初，植物組織培養技術初步發展，成為一項全新的生物技術。組織培養技術是指在無菌的環境下，將離體的植物細胞、組織和器官等在人工配制的培養基礎上，提供適宜的培養條件，誘發產生愈傷組織等，可達到培養完整植株的目的。作為我國重要糖料作物之一的甜菜，自交結實率較低，因此，在實踐中，將組織培養技術與常規育種方式相結合，進一步促進甜菜雜種優勢工作的發展，縮短育種年限，提高我國甜菜育種的整體水平

二、方法

1.甜菜組織培養技術——未授粉胚珠培養技術

現階段，實現甜菜純合系的最關鍵、有效的手段即是未授粉胚珠的培養技術。最開始，法國、美國以及波蘭等地最先展開未授粉胚珠培養技術的研究。近些年，我國在該項組織培養技術方面的發展十分迅速，取得了顯著成果。

未授粉胚珠培養技術與花藥培養技術相比，具有顯著的優勢，不僅誘導率極高，出苗材料也相當廣泛。胚珠培養誘導率一般在2.79%左右，一些基因型材料誘導率能達到35.56～54.62%，誘導率明顯上升，為甜菜育種工作的進展提供了前提條件

未授粉胚珠培養技術可以迅速生成大量純合系，尤其是高糖純合系、像MS以及PGOB等培養基都具有很高的誘導率，取得了較為理想的效果，進一步推動了甜菜雜優育種工作的進程，還有助于生成新型的甜菜生物型。

2.甜菜組織培養技術——原生質體培養

近些年，我國的原生質體培養技術已經獲得了重大的發展，已經成功分離出原生質體，并且實現了分化成株，原生質體融合工作也在深入的研究和探討中，細胞質雜交方面的研究也初步取得了成效

三、討論

1.組織培養技術在甜菜育種環節的應用

目前，為了實現大量、快速繁殖的目標和保存原有基因型的目的，種株腋芽培養技術已經逐步形成配套體系，并積極應用到實踐中。甜菜育種程序中，加快未授粉胚珠培養技術的實用化發展，對進一步優化甜菜育種程序起到了至關重要的作用。

通過對胚珠的培養，快速、大量生成高糖以及純合體（抗病），是加強甜菜育種質量的行之有效的途徑，對于提高培養材料的誘導率是甜菜育種工作中的重點，也是一個難點。現階段，原生質體培養以及體細胞融合的研究逐步深入，為進一步拓寬甜菜基因資源提供了強有力的保障，同時，也克服了遠緣雜交的困難，還引入了異源細胞質基因技術，這些都是甜菜組織培養技術的應用所取得的成果。

體細胞雜交技術呈現出迅速發展的態勢，在甜菜育種工作中被積極應用。體細胞雜交技術也就是原生質體融合技術，在生物技術領域中占據著重要的地位。對于植物種質資源的創新起高了關鍵作用，也促進了品種的改良，獲得新種質及新生物型。原生質體融合技術是在特定的物理或化學環境下，經過誘導，融合而成新的雜種細胞，再經過細胞分裂而形成愈傷組織，分化及再生。再依據育種目標培育出新的品種，體細胞表型發生的變化可以了解到細胞的變異情況，有時需要通過分子標記手段進行識別。就目前的體細胞雜交技術的應用而言，該項組織培育技術的發展速度相對較慢。

甜菜育種的重要組成部分就是由未授粉胚珠培養和種株腋芽培養技術，將這些育種技術與常規的育種方法結合起來，能夠實現快速、大量生成高糖以及抗病純合體，強化良種的優勢組合，選育出高糖、抗病、豐產的組合，將其轉化為強大的生產力，不僅進一步完善了原生質體的培養技術，還能實現甜菜育種及種植的戰略目標。

2.甜菜種質的保存

在甜菜種質的保存方面，一般情況下，都是以種子的形式在常溫環境下進行保存，同時，為了保證種子的發芽率，每隔幾年，育種專家會將甜菜種子取出來，進行一次繁殖。在某些國家，也采用低溫種子庫對甜菜種子進行長期保存。由于種子要經常進行繁殖，這樣的保存方式會耗費掉很大的人力、物力資源，有時，由于操作的失誤，會造成混種等錯誤的發生。隨著組織培養方法對種子進行保存的進程不斷推進，一些甜菜種子或稀缺的種子源（野生資源或不育系突變體等），都可以采用組織培養方法進行保存。這樣，種子的保存不會受到季節、環境等因素的影響和制約，會有效避免種子受到病蟲的侵害，也便于地區之間的交接、轉移，對一些珍貴基因的搶救等工作也便于展開。組織培養保存種質一般都是在超低溫（液氮低溫—200℃左右）的條件下，細胞的代謝活動都停止，生長等活動也無法實現，可以保證甜菜種質的穩定性。另外，組織培養保存種質只需占用很小的保存空間，具有顯著的優勢，對提高種質的保存和管理起到了很大的積極影響。

目前，組織培養技術在甜菜育種方面的廣泛應用，極大地提升了甜菜育種工作的質量。

未授粉胚珠培養技術、原生質體培養技術以及原生質體的融合技術都取得了很大的進展，另外，組織培養保存種質領域也取得了較為滿意的成效。未來，對于組織培養技術的研究需要進一步深入，將該項技術積極應用到實踐中，進一步提高甜菜育種的質量。甜菜組織培養技術已經取得了很大的進步和發展，未來，該項技術擁有廣闊的發展前景，研究領域對于甜菜組織培養技術的研究有待進一步深入，如何提高甜菜未授粉胚珠的成活率，探究影響甜菜未授粉胚珠成活率的制約條件，另外，體細胞雜交技術成為進一步研究的重點，低溫保存甜菜種質的方法仍需繼續研究。

參考文獻

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