對香粳型水稻花藥培養的探討

劉軍 呂桂蘭 蔣洪波 劉博 解文孝

摘? ? 要：以3份香粳型雜交F1代為試驗材料，分別對水稻花粉發育的時期、不同培養基對綠苗率的影響進行研究。結果表明，水稻花藥培養過程中，選用優異的親本材料，才能建成高質量的培養群體;花藥培養中分別加入2，4-D和NAA的培養基，前者愈傷組織質量較好，綠苗分化率高;多種激素混合使用更有利于提高花藥培養能力。

關鍵詞：誘導;分化;培養基;花藥;愈傷組織;激素

文章編號：1005-2690（2021）22-0027-02? ? ? ?中國圖書分類號：S511? ? ? ?文獻標志碼：B

我國從20世紀70年代初開始進行水稻花藥離體培養的應用研究[1]。利用花藥培養獲得單倍體愈傷組織分化成苗獲得的植株不存在顯隱性問題，加倍后或獲得純合植株，縮短育種年限，加快育種進程，是一項較為實用的生物育種輔助技術[2]。在水稻花藥培養中，必須有較高的出愈率和綠苗率，才能保證足夠的單雙倍體群體。本試驗通過對取材時期、部位、不同的激素配比等進行研究，對香粳型雜交水稻育種提供幫助。

1? ?材料與試驗方法

1.1? ?材料

遼寧省推廣的香型品種和中間材料配制的雜交F1代材料，材料編號為L1（錦稻香106/北粳2025）、L2（隆粳香3/稻花香）、L3（F133/中科837）。

1.2? ?試驗方法

1.2.1? ?樣品處理

在天氣晴朗的下午，選擇試驗材料中處于水稻孕穗期健康的幼穗，幼穗保留2葉及1節。用75%的酒精消毒，用滅菌的紗布及保鮮膜將幼穗包裹好，然后放置于4～7 ℃冰箱中預處理7～10 d。

1.2.2? ?接種方法

取低溫處理過的幼穗，剝去多余葉片和葉鞘，剪下發育適中帶枝梗的小穗，放在滅菌的燒杯中。在超凈工作臺上用鑷子取少許小穗均勻蘸75%的堿酒精放在酒精燈上點燃，當熄滅后放到無菌濾紙的培養皿上，用剪刀從穎殼基部1/3處剪斷花絲，將完整的花藥抖到誘導的培養基上[3]。

1.2.3? ?培養條件

每個試管接種50～60枚花藥，讓花藥平鋪在試管底部，然后放在26～28 ℃恒溫箱中暗培養。當愈傷組織長至2 mm左右時轉移到分化培養基上，然后放在2 000 lx光照條件下誘導分化。每天用日光燈補充光照9～10 h，培養溫度控制在27～29 ℃。

1.2.4? ?誘導階段培養基對愈傷組織的影響

對L1、L2、L3這3個香粳型材料F1代植株的花藥進行誘導培養，分別接種到4個配方的誘導培養基上，對應編號為1、2、3、4，見表1。接種10 d后統計變色數，計算變色率，40 d后每隔5 d統計愈傷組織數，計算不同培養基的出愈率，篩選出最適合的誘導階段培養基[4]。

1.2.5? ?分化階段培養基對出苗率的影響

以L1號愈傷組織為材料，分別接種在4個不同激素的MS培養基上，培養30 d后記錄分化成綠苗的數目，計算分化率。

1.2.6? ?統計方法

2? ?試驗結果與分析

2.1? ?誘導階段培養基對愈傷組織的影響

接種后花藥變色多，對以后愈傷組織生長比較有利。由表2可知，L1材料在1號培養基上10 d變色率最高為18.9%，出愈率為6.0%;3號培養基變色率最低為8.7%;4號培養基變色率為18.5%，出愈率最高為17.3%。L2材料在4號培養基上10 d變色率最高為16.1%;3號培養基變色率最低為9.2%，但L2材料分別在4個培養基上誘導出的愈傷組織質量最差，質地松散，不結塊，易老化，變成黑褐色，這可能跟親本的基因型有關。L3材料在4號培養基上10 d轉色率最高為16.6%，3號培養基變色率最低為9.4%。L1、L2、L3材料在4號培養基上都表現出較高的出愈率，分別為17.3%、15.8%、10.6%。表明4號培養基最適宜用于香粳型雜交后代材料的花藥培養。

2.2? ?分化階段培養基對分化率的影響

把L1號材料分別接種到4種不同激素的培養基上，接種30 d后記錄綠苗數，每隔5 d調查1次，50 d后計算分化率。由表3可知，KT與2，4-D和NAA配合使用的培養基，愈傷組織的誘導率最高，供分化培養的數量也最多，但綠苗分化率卻不是最高的（82.2%），其原因可能是由于較強的激素作用，促使藥壁變色較快，但降低了愈傷組織的質量。單獨加NAA誘導的培養基，愈傷組織質量最差，經轉移分化培養后，很容易老化，變成黑褐色，很多不分化或分化出根，綠苗分化率極低。加入2，4-D的誘導培養基，愈傷組織的誘導率比NAA的稍差，但愈傷組織質量較高，經轉移分化后綠苗分化率較高。這個試驗結果與黑龍江省農科院水稻所的許世寰試驗結果基本相似。許世寰認為生長素對花粉愈傷組織誘導頻率的效應一般NAA高于2，4-D，但NAA對再分化的作用不如2，4-D好[5]。

3? ?結論

水稻花藥培養一般要求稻穗在4～7 ℃冰箱中預處理7～10 d，葉枕間距為5～7 cm，但硬殼經常規消毒沖洗后變軟，剪殼后花藥粘貼在硬殼壁，很難抖落。本次試驗采用75%的堿酒精代替以前的消毒方法，這樣剪殼后花藥很容易抖落到培養基上，操作方便，縮短接種時間，降低污染概率，減輕工作量。

水稻花藥培養過程中，選用優異的親本材料會產生定向突變并加強對目的性狀的篩選，增強育種的可預見性，這是花培育種的發展方向[6]。

香粳型雜交F1代誘導階段激素配比為2 mg/L 2，4-D、1 mg/L NAA、2 mg/L KT;分化階段激素配比為2 mg/L 6BA、1 mg/L NAA、2 mg/L KT，培養結果是最好的。花培階段復合激素比單一激素培養率高。這個結果與馮雙華等的研究結果相同，單一激素和復合激素對試驗材料花培效果的影響差異較大，單一激素培養效果較差，復合激素能提高花藥的培養力。

參考文獻：

[1]王萬奇，李文龍，王媛媛，等.植物花藥組織培養技術的研究[J].黑龍江農業科學，2015，10（10）：177-179.

[2]楊國花，陳健根，孫軍華，等.浙江省新選育的雜交粳稻組合篩選研究[J].上海農業科技，2005（4）：20-21.

[3]潘國君，陳溫福，馮雅舒，等.寒地水稻花培育種研究[J].沈陽農業大學學報，2003，34（5）：381.

[4]趙海巖，鄭文靜，鄒吉成，等，現化生物技術在水稻育種上應用[J].墾殖與稻作，2005（2）：26-27.

[5]許世寰.粳稻花粉植株誘導的研究[J].黑龍江農業科學，1985（1）：11-17.

[6]季彪俊，陳啟鋒，黃群策，等.水稻花藥培養技術的總結與探討[J].福建農業大學學報，2001，30（1）：22-28.