水稻花粉植株的类型与调控

<正> 在水稻花培育种中,花粉植株的成活率与试管苗的素质关系极大。水稻的花药经人工培养形成愈伤组织再分化成绿苗,经过这一复杂的过程,形成各种形态的植株。研究花粉植株发生的形态,辅之以相应的手段加以调控,是提高水稻花培育种效率的有效方法之一。     

低温预处理提高籼稻花培愈伤组织诱导率和绿苗率的研究

利用水稻花药培养产生单倍体植株,而后加倍成纯合二倍体,不仅可以在杂交育种上克服杂种分离,提早稳定后代性状,缩短育种年限,提高选择效率,而且对创造水稻新类型,丰富种质资源也提供了有效途径。但是目前籼稻花粉植株的诱导率偏低,供选育的纯合二倍体群体太小,阻碍了花培在籼稻育种实践中更好地发挥其作用。因此,提高诱导率成为籼稻花培工作中需要研究的重要问题。几年来笔者通过对籼稻材料延长低温预处理时间,提高花培愈伤组织诱导率和绿苗率的研究,取得了明显的效果,现报告如下。     

花粉植株的诱导及其在育种中的意义综述

一、花粉植株的诱导概况 (一)花药培养花药培养是将花药离体后进行培养,使花粉发育成单倍体植株。单倍体植株染色体加倍后,成为具有同型遗传因子的纯合二倍体,不仅能正常开花结实,而且植株后代整齐一致,性状稳定,这在育种工作中和生物理论研究上都有重要意义。因此很早就有人提出单倍体育种的设想,企图通过某种方法从杂交后代产生大量单倍体,加倍后变成纯合的二倍体,直接用于选种实践,但未找到     

诱发单倍体快速选系育种--单倍体--纯合二倍体选系方法

1 简况 早在1949年Chase就提出了单倍体选系的方法,这一方法的原理是利用自然发生或人工培育的单倍体植株,经过染色体组的人工加倍或自然加倍而获得纯合的二倍体植株,再从其中选育成自交系。由于是从单倍体植株的1组染色体(N)加倍成为二倍体(2N),全部基因位点都是纯合状态,所以自交系     

关于玉米单倍体人工加倍方法及花粉活力测定的初步研究

以孤雌生殖诱导系高诱1号诱导的单倍体植株为材料,分别在6叶期和拔节期用不同浓度的秋水仙素配以二甲基亚砜(DMSO)注射处理茎尖生长点,对单倍体植株进行人工加倍,并对部分不散粉花药中的花粉活力进行测定.结果表明:在6叶期,以0.5%秋水仙素配以2.0%的DMSO处理效果最好,加倍率高达32.3%,是对照的4.8倍.在拔节期的处理随秋水仙素浓度的升高,药害株增多;测定的不散粉单倍体都具有活性花粉存在,花药中平均活性花粉为8.0%,最高者为20.0%。     

春小麦花粉植株自然加倍结实与其亲本组合的初步研究

１９９２年至１９９５年我所花培育种春小麦花粉植株Ｈ＿１代，其自然加倍结实与其亲本组合有密切关系。采用春小麦花培纯系为母本，以一些综合性状优良的常规品种或者是自然加倍频率较高的花培材料组成的杂交一代做父本，可使花粉植株的自然加倍结实性明显提高，平均单株结实千余场，最高达２２００粒。     

春小麦花粉植株自然加倍结实与其亲本组合的初步研究

１９９２年至１９９５年我所花培育种春小麦花粉植株Ｈ１代，其自然加倍结实与其亲本组合有密切关系。采用春小麦花培纯系为母本，以一些综合性状优良的常规品种或者是自然加倍频率较高的花培材料组成的杂交一代做交本，可使花粉植株的自然加倍结实性明显提高，平均单株结实千余粒，最高达２２００粒。     

Stock6杂交诱导的玉米单倍体化学加倍效果研究

以单倍体诱导系Stock6诱导的单倍体为材料,用6个浓度秋水仙素人工加倍玉米单倍体,比较不同秋水仙素浓度处理不同部位的加倍效果。单倍体雌雄育性的自然恢复结果表明：不同基因型单倍体存在很大差异,部分单倍体植株无雌穗,有雌穗的单倍体自然育性恢复为25%～50%,单穗结实1～84粒;雄穗自然散粉率最高仅为14.3%。秋水仙素加倍试验表明：浸种法和浸芽法对单倍体药害程度较轻,但散粉率和加倍率均低;浸根法处理的单倍体散粉率和加倍率均高于对照,但受低成活率影响,100%加倍率的单倍体散粉率仅有6.7%;注射法的处理效果最好,获得的加倍植株最多。     

甜菜花药培养的研究

自从1964年印度古哈(Guha)等人培养毛叶曼陀罗(Datura innxia)的花药得到来源于花粉的单倍体植株以来〔1〕,培养花药以获得单倍体植株的方法被人们在各种作物上进行了广泛的试验。目前成功的植物已不下几十种〔2〕。甜菜是我国的重要糖料作物之一,为异交作物,且两年一代。在甜菜的杂交或杂种优势利用育种工作中,如能应用花药培养方法获得单倍体植株,经染色体加倍后获得各种纯系,对于缩短育种年限、加速甜     

外引诱导系EMK-1诱导率和早熟玉米单倍体加倍技术研究

以3份加拿大早熟玉米种质为基础材料,利用外引俄罗斯诱导系EMK-1为父本进行人工诱导,通过子粒外观形态鉴定,确定准单倍体子粒.以加拿大早熟群体4诱导的单倍体植株为材料,设置秋水仙素浸种加倍、在6叶期秋水仙素注射加倍与自然加倍3个实验,对单倍体植株进行人工加倍.结果表明,3份加拿大早熟玉米种质单倍体诱导率存在很大差异,诱导率最高达14.37%,最低为5.82%.0.1%浓度的秋水仙素在植株6叶期注射植株加倍的处理效果最好,加倍率为26%;0.3%浓度的秋水仙素浸种12 h处理加倍效果次之,加倍率为14.63%;自然加倍加倍率为3.06%.     

甘蓝型油菜小孢子单倍体二倍化技术的研究

采用6种方法系统研究甘蓝型油菜（Brassica napus)品系（种）及杂种的小孢子再生苗单倍体染色体加倍技术。结果表明，单倍体苗接种含70－80mg/L秋水仙碱的培养基处理4－5d，植株染色体加倍率50％以上；单倍体小苗移栽前用1－2g/L秋水仙碱液浸泡处理3－6h，加倍率50％以上，由这些方法产生的加倍植株大多是可育花和不育花共生的嵌合体，每株产生的种子很少。分离的小孢子在含10－50mg/L秋水仙三的NLN培养基中处理48h后，接种无秋水仙碱NLN培养基诱导胚状体，再生植株加倍率80％以上，全株的花均能自交结籽，嵌合植株很少。     

玉米杂交诱导单倍生殖(单倍体)选育自交系技术规范(暂行版)

汇总国内外单倍体育种研究理论与经验,经美国著名单倍体育种家张铭堂指导,组装集成出本规范,供试用参考。本规范制定了杂交诱导单倍生殖方法选育自交系的基本操作程序,将单倍体杂交诱导、子粒鉴选、植株确认、自然与人工加倍及双单倍体获得5个环节作出技术规定。在每个环节都还有技术关键(特别是人工加倍等多属商业机密范畴)在试用与待熟化。经多年实践验证,按此规范程序,只需2～3个生育世代即可批量选育出遗传高度纯合自交系。     

大麦小孢子再生植株气孔保卫细胞长度与倍性的相关性

为了建立一种快速鉴定大麦小孢子来源植株倍性的方法,对大麦品种"花30"不同倍性(种子来源二倍体,小孢子来源单倍体和单倍体加倍系)早期植株的不同叶位、不同叶片部位的气孔保卫细胞长度进行了测定,考察了不同取材部位气孔保卫细胞长度的差异,对种子来源二倍体、小孢子来源单倍体和单倍体加倍材料的气孔保卫细胞长度的分布进行了区分。结果表明,"花30"单倍体材料的气孔保卫细胞长度在不同叶位以及不同叶片部位差异较小,而单倍体加倍材料和种子来源二倍体材料受叶片部位影响较大,单倍体和二倍体材料间气孔保卫细胞的长度差异显著,而单倍体加倍材料和种子来源二倍体材料间气孔保卫细胞长度未观察到明显差异。单倍体和单倍体加倍材料气孔保卫细胞的长度值范围分别为26.9~37.7μm和36.7~62.1μm;利用37μm临界值可对大麦小孢子来源的DH群体中的单倍体进行快速区分。     

双单倍体马铃薯染色体加倍的方法

本试验研究了马铃薯双单倍体(双单倍体是由四倍体栽培种花药培养产生的)植株加倍的两种方法。第一种方法:在MS培养基内附加NAA 0.1mg/1,而后加入秋水仙素0.2mg/l,用马铃薯双单倍体植株切断接种。经过40天培养,获得了加倍的四倍体植株,加倍频率为63.6%。第二种方法:将马铃薯双单倍体植株的茎,接种在含有2.4-D 1mg/l,萘乙酸0.025mg/l,KT 2mg/l的MS培养基上,在产生愈伤组织后诱导出再生四倍体植株,加倍频率为22.3%。     

水稻单倍体育种工作的简易化、系列化、规模化问题探讨

在多年水稻单倍体育种工作的基础上,改进、完善了水稻单倍体育种技术。以节省为原则简化培养方法;以快速为原则建立单倍体育种新体系;以丰富遗传背景为原则,扩大绿苗群体及花粉植株再利用。建立一个水稻单倍体育种新程序,使这一技术在水稻育种工作中得到更广泛的应用。     

我国小麦花药培养研究概况与展望

自1971年中国科学院遗传所首次获得小麦单倍体花粉植株以来,我国小麦花药培养技术及其应用一直走在世界前列。在不足二十年的时间内,出愈率和绿苗分化率大幅度提高,并成功地育成了三十多个小麦花培新品种(系),有的已在生产上大面积推广种植。     

水稻单倍体育种工作的简易化、系列化、规模化问题探讨

在多年水稻单倍体育种工作的基础上,改进、完善了水稻单倍体育种技术。以节省为原则简化培养方法;以快速为原则建立单倍体育种新体系;以丰富遗传背景为原则,扩大绿苗群体及花粉植株再利用。建立一个水稻单倍体育种新程序,使这一技术在水稻育种工作中得到更广泛的应用。     

秋水仙素及辅助处理对小麦×玉米单倍体加倍的影响

为了寻找方便、安全、高效的小麦单倍体苗加倍处理方法,选用秋水仙素3个浓度(0.1%、0.2%、0.3%)、3个处理时间(3h、4h、5h)对单倍体苗进行浸根加倍处理;同时,比较了加光与不加光、全程通气与不通气、分蘖节打孔与不打孔等技术措施下单倍体苗的移栽成活率、加倍结实率。结果表明,室温下以0.2%的秋水仙素浸根处理3~4h,期间持续通入空气并进行遮光处理的效果最佳,可获得90.0%的加倍率。避光和持续通气处理有利于提高成活率和加倍率,其在高浓度加倍处理和长时间加倍处理时显得尤其重要。分蘖节打孔伤害了植株,降低了加倍后植株的成活率,但能提高低浓度短时间处理时植株的加倍率,对低浓度长时间处理和高浓度处理则不适用。     

6叶期秋水仙素注射处理玉米单倍体的加倍效果研究

以孤雌生殖诱导系高诱1号诱导的单倍体植株为材料,在6叶期用不同浓度的秋水仙素配以二甲基亚砜(DMSO)注射处理茎尖生长点,对单倍体植株进行人工加倍,并对不同处理效果进行方差分析和多重比较。结果表明:从不同基因型的材料中诱导出的单倍体的加倍都是有效的,且不同基因型材料间有显著差异;0.5%浓度的秋水仙素的处理效果最好,加倍率与对照有了明显的提高。     

甜菜单倍体植株染色体人工加倍技术的探讨

本文介绍了甜菜单倍体植株染色体5种人工加倍方法。试验结果看出,方法1是较理想的加倍途径,加倍频率可达85％,用于这种加倍方法的秋水仙液经灭菌后可重复使用;在无振荡器情况下也可用方法2来达到加倍目的,加倍频率可达45％;其它3种方法各有其明显弱点,使用宜慎。