提高冬小麦花药愈伤组织诱导效率的研究

为了进一步提高小麦花药愈伤组织的诱导效率,以12个黄淮麦区冬小麦杂交F1代为供试材料,比较了不同诱导培养基、培养方式和花药接种密度与共培养子房数等因素对花药愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明:CHB培养基诱导效果最好,C17次之,而N6和W14效果较差,不同基因型对不同培养基的反应不同,但大多数材料在CHB和C17培养基上反应较好;培养基附加较低浓度的2,4-D(0.5 mg/L)时有利于形成胚状体并在诱导培养基上一步成苗;液体培养时愈伤组织诱导率最高但对愈伤的进一步分化不利,固体和双层培养时的诱导率最低,而半固体培养时不仅有利于愈伤组织诱导而且对其分化较好,是小麦花药培养的较好方式;花药与子房共培养可以显著提高愈伤组织诱导率,花药接种密度较低(2～2.4枚/mL)时较多的子房(20个)可以起到显著的促进作用,花药接种在高密度(6～7.2枚/mL)或中密度时(4～4.8枚/mL)10个或10个以上的子房诱导效果较好。     

提高冬小麦花粉植株诱导率的研究

经过对大量元素、微量元素和有机物进行试验,配成一个能够较大幅度提高冬小麦花药愈伤组织的C_(17)培养基,最高诱导率可达12.19%.将诱导花药愈伤组织的培养温度从18-25℃提高到28-30℃,不仅在炎热的夏季容易掌握,而且显著地提高了出愈率.培养基中的琼脂浓度从9,000mg/l降到7,000mg/l也可显著地提高诱导率.     

双态双层培养法提高粳稻花药培养力的研究

通过对７个杂交组合Ｆ１代和１个品系的花药培养，初步明确了：①培养基琼脂含量影响粳稻花药愈伤组织诱导率；②液体培养的花药愈伤组织诱导率是固体培养的６．１倍，但绿苗分化度比固体培养低２．７倍；③双态双层培养可以提高粳稻花药培养力，使其达到了１０．４％－２２．７％，是固体培养的２．２倍；④使用３０ｍｍ×２００ｍｍ试管，以０．９－１．１ｍｌ液膜注入量对提高花药培养力效果明显，是对照的１．８－２．１倍；⑤愈     

光身稻的培养特性研究

本文对光身稻培养特性进行了系统研究。结果指出:(1)光身稻的成熟胚培养力极低，其绿苗分化率几乎等于零，为0.7%，但其幼穗培养力则较高，绿苗分化率为44.8%; (2)光身稻的花药愈伤组织出现时间较早，为25天左右，而且愈伤组织诱导率也较高，为7%，但其绿苗分化率很低，仅为0.35%; (3)光身稻的适宜诱导培养基为M8; (4)花药愈     

小麦花培育种技术研究

对5个小麦不同组合基因型的F1,F2,F3花药进行培养,结果表明:不同组合基因型在同一杂种世代的花药愈伤组织诱导率、愈伤组织鲜重和绿苗分化率等方面存在较大差异,而同一组合基因型在不同杂种世代的花药愈伤组织诱导率、愈伤组织鲜重和绿苗分化率等方面差异较小。花药愈伤组织诱导率与绿苗分化率具有显著的相关性(r2=0.903)。以石4185为亲本配制的两个组合基因型,在F1,F2,F3都表现出较高的花药愈伤组织诱导率和绿苗分化率,说明石4185是理想的花培育种桥梁亲本。     

影响大麦花药培养因素的研究

40种基因型的大麦花药分别接种在附加2mg/L2,4-D和0.5mg/LKT的培养基上,共有31种基因型的花药形成了愈伤组织,最高愈伤组织诱导频率达到49%,绿苗诱导率达到1.4%.在培养基的筛选试验中,B_5和N_6培养基的效果明显优于MS和C_(17).增加基本培养基中硝态氮含量或减少铵态氮含量都促进大麦花粉愈伤组织的形成.大麦花药接种后,用短期高温或低温处理有明显不同的效果.有些基因型经高温处理后.花粉愈伤组织诱导率得到很大提高,但受到低温处理的抑制.而另一些基因型经低温处理后,花粉愈伤组织诱导频率受到促进,但受到高温处理的抑制.不同材料对培养温度的反应有明显差异.本试验证明:激素2,4-D是诱导大麦花粉愈伤组织的必要成分.广泛收集和筛选不同的基因型,选择适宜的培养条件,可以提高大麦花粉愈伤组织的诱导频率.     

小麦不同杂种世代花药脱分化特性研究

对5个小麦不同组合基因型的F1，F2，F3花药进行培养，结果表明：不同组合基因型在同一杂种世代的花药愈伤组织诱导率、愈伤组织鲜重和绿苗分化率等方面存在较大差异，而同一组合基因型在不同杂种世代的花药愈伤组织诱导率、愈伤组织鲜重和绿苗分化率等方面差异较小。花药愈伤组织诱导率与绿苗分化率具有显著的相关性。以石4185为亲本配制的两个组合基因型，在F1，F2，F3都表现出较高的花药愈伤组织诱导率和绿苗分化率，说明石4185是理想的花培育种桥梁亲本。     

稀土和基因型对小麦花培绿苗分化率的影响

选用3个年度10个不同基因型的小麦F1的组合进行花药培养,在分化培养基中加入不周浓度的稀土元素 (RE)作为添加剂,研究稀土对小麦花培愈伤组织绿苗分化率的影响。结果表明:小麦花药培养绿苗分化率在含有不同浓度的稀土(0-3．0 mg／L)的培养基中差异达到极显著水平,在转愈伤组织初期,R3处理能显著提高小麦花培愈伤组织绿苗分化率(25．83％)。     

小麦花药愈伤组织耐盐变异体的筛选

在培养基中加入一定浓度NaCl,对小麦F_1花药愈伤组织的耐盐变异体,进行细胞水平上的筛选.采用直接筛选法及逐渐增加盐浓度筛选法,结果表明,后者是提高耐盐变异体频率的有效措施.C_(17)+0.1%NaCl(转移愈伤组织)C_(17)+0.3%NaCl及C_(17)+0.1%NaCl(转移愈伤组织)C_(17)+0.5%NaCl处理的绿苗分化率,较直接筛选法分别提高5.06及15.0倍.在较高(加0.3%NaCl)盐含量的培养基上分化的花粉植株及其后代(H_2、H_3)表现耐盐性较强.获得了在0.4%含盐量土壤上种植能正常或基本正常生长的高耐盐株系3个.     

白芦笋花药愈伤组织诱导及绿芽分化

为建立芦笋单倍体育种技术体系以解决国内芦笋新品种资源贫乏问题,笔者以白芦笋花药为外植体进行了愈伤组织的诱导及绿芽分化研究。试验结果表明,芦笋花药经过4d的冷藏(4℃)处理后,接种于含有NAA2.0 mg/L、6-BA1.0mg/L及6%蔗糖的1/2MS培养基上,可产生愈伤组织;每年的4月份接种花药的愈伤组织诱导率最高,8月份次之,11月份最低。品种间、同一品种不同单株间花药的愈伤组织诱导率不同,以‘UC155’品种(18.9%)最高,显著高于其他三个品种‘UC142’(11.6%)、‘Gijnlim’(10.3%)、‘Thielim’(5.8%),所有试验株系中以‘UC155’-8的愈伤组织诱导率最高,达83.5%;每日补充光照强度为1000 lx的光照,比全暗培养更有利于芦笋花药愈伤组织的形成;花药接种前进行离心处理(4000 r/min)30 min,不能提高愈伤组织诱导率;愈伤组织转瓶培养于NAA 0.5 mg/L、6-BA 1.0 mg/L及3%蔗糖的MS培养基上,能分化出无根绿芽;不同品种间绿芽分化率有差别,以‘Gijnlim’品种最高(67.2%),‘UC142’品种最低(14.1%);未分化绿芽的愈伤组织再转入于不含植物生长调节剂的MS培养基上培养,部分愈伤组织能分化出绿芽     

Die Nutzung der Antherenkulturmethode im Zuchtprozeß von Winterweizen

The use of anther culture in breeding winter wheat. II. Production of new doubled haploid lines of winter wheat with 1AL—1RS-translocation A total of 4472 anhers was cultured from 8 F¹ populations of winter wheat with the 1AL—1RS wheat-rye translocation cultivar ‘Amigo’ as one of the crossing arents. When averaged over all populations a frequency of embruoid formation of 10% and of regeneration efficiency of green plants of 1% were observed. In addition to the 45 green regenerated plants, 93 albinos were obtained. 44% of the green plantlets had 21 chromosome in root tips and 29% were spontaneous diploids. Multiple peroxidases were used a biochemical markers in the subsequent characterization of the homogeneous breeding material. The electrophoretic patterns showed that 16 doubled haploids without rye chromosome segments were produced. In addition the features of dh₀- plants showed, that several of the new 1AL—1RS-translocation lines were awnless.     

小麦单倍体育种中培养基的研究

小麦单倍体育种中培养基直接影响幼苗产生率,为了找到一种适宜小麦幼胚生长的培养基,对16份F1单交组合幼胚在8种培养基上的生长发育状况进行了研究,8种培养基的幼苗平均产生率分别为32.71%、41.48%、47.15%、53.59%、57.98%、62.05%、53.26%和42.21%。培养基①、②、③、⑧的幼苗平均产生率较低,培养基④、⑤、⑥、⑦的较高,其中培养基⑥(1/2MS+0.2 mg/L IAA+0.2 mg/L 6-BAP+2%蔗糖+7.5g/L琼脂 PH=5.8)的幼苗产生率为62.05%,且幼芽分化明显,根系弯曲至瓶底,叶色深绿,较其他7种培养基培养效果最好。     

影响小麦成熟胚培养因素的研究

利用110多个小麦品种的种子为材料,研究了影响成熟胚培养效果的几个因素.实验结果表明,基因型是重要的影响因子,引起愈伤组织的生长速度和一次成苗率等性状的明显差异.培养基的成份也起着重要作用,2,4-D是必需的生长素,使用浓度的范围较大,但浓度太高会降低愈伤组织的生长速度,并明显抑制器官分化;0.5～1毫克/升的NAA和GA_3与0.5～1毫克/升2,4-D配合作用对培养有益,一次成苗率较高,同样浓度的ABA仅对根分化有促进作用;培养基中蔗糖浓度在3～7%有助于愈伤组织生长.另一个影响因子是愈伤组织的继代时间长度,短时间继代培养(不超过一年)能改善愈伤组织的质量并加快其增殖,超过一年的长时间继代培养虽不影响愈伤组织的增长速率,但使绿苗分化率剧烈下降,白苗分化率上升.通过筛选适宜的基因型和调节培养基中的激素,亦获得了较高的绿苗分化频率.     

Die Nutzung der Antherenkulturmethode im Zuchtprozeß von Winterweizen

Anther culture in the breeding process of winter wheat. I. Ability of 1B—-1R wheat-rye translocation forms for androgenesis 45 winter wheat varieties or F₁ hybrids, F₂ populations and lines with 1B—1R wheat-rye translocation were tested for their anther culture ability. A total of 48058 anthers was cultured on Potato-2 medium. When averaged over all genotypes and the two experimental years frequencies of embryoid formation of 5.4—6.8 per 100 anthers were observed. Plant regeneration efficiency from embryoids ranged from 5.3—9.1 % or a mean of 4—5 green plants per 1000 anthers plated. The results confirmed the preferential regeneration frequency of gametes with the 1BL—1RS chromosome compared to the gametes with the 1BL—IBS chromosome. Multiple peroxidase were used as marker. The effect of cold pretreatment or of media on the androgenetic response and productivity was not important. On the contrary the variability between the anther response from single ears of the same genotype was noticeable. Examples are presented for the transferability of the androgenetic ability to breeding material. Most green plants obtained were haploid or spontaneous doubled haploid. By cloning it was guaranteed, that progenies were obtained from most of the haploids after colchicine treatment.     

多效唑在小麦花药培养中应用的研究

在小麦花粉愈伤诱导及分化培养基中,加入一种三唑类化介物---多效唑(MET),对出愈率和绿苗分化率影响不明显,但当其浓度高于2mg/L时,会出现负效应。在小麦壮苗培养基中附加MET3 mg/L,萘乙酸(NAA)0.5mg/L,蔗糖8％,不仅可改善春性小麦花粉植株的生长状态,还可提高花粉苗染色体加倍率。若与将愈伤转入分化培养基以前先在含秋水仙碱250mg/L的MS培养基中处理1天这一方法相配合使用,将会出现更好的加倍效果。冬性小麦花粉植株的壮苗培养基中添加MET,可有效地防止花粉苗在越夏过程中老化,增加分蘖数,从而大幅度提高移栽成活率,但同时花粉植株的染色体加倍率有所下降。     

冬花椰菜的小孢子胚胎发生研究

应用花药培养技术在四个冬花椰菜(Brassica oleracea L.ssp.botrytis)基因型中获得小孢子胚胎.培养基中加入硝酸银能明显促进胚胎发生.在含125mg/1硝酸银的培养基上胚产量最高.培养基中加入0.5g/1活性碳,能提高小孢子胚胎发生频率.另外在培养基中用琼脂糖代替琼脂,也能提高胚产量.     

小麦与玉米杂交产生小麦单倍体与双单倍体的稳定性

小麦与玉米杂交是诱导小麦单倍体最有效的途径之一, 但单倍体和双单倍体产生频率不稳定影响了该技术的应用。选用13个小麦杂种F₁代单交组合与玉米杂交, 研究了不同小麦生长环境、生长素处理、培养基和壮苗处理对单倍体及双单倍体产生频率的影响。小麦生长在大田, 去雄后割穗培养与玉米杂交平均得胚率为23.9%, 每个杂交穗平均得胚数6.8个, 均是返青后从大田移回冷温室盆栽的3倍以上;不同小麦杂交组合间胚产生频率存在明显差异。生长素Dicamba蘸穗处理平均得胚率是21.5%, 与2,4-D处理得胚率(21.1%)无显著差异, 但不同杂交组合间差异显著。B5培养基幼胚萌发率为70.9%~88.3%, 平均82.0%;1/2 MS培养基胚萌发率为70.0%~86.0%, 平均76.6%;两种培养基平均胚萌发率无显著差异。试管苗经壮苗培养基壮苗处理与试管苗经移栽壮苗处理后加倍效率分别是67.6%和8.6%。移栽壮苗处理的苗分蘖少, 生长较弱, 加倍处理后存活率低和加倍率低是其单倍体加倍效率低的原因。     

小麦花药培养的基因型差异与亲本选配分析

对104份不同基因型材料进行花药培养,结果表明：F1代愈伤组织诱导率为13.28%,高于F3代的6.02%; 绿苗产率F1代为2.88%,F3代为1.10%,F1相当于F3的2.6倍。同样的培养条件下,不同基因型材料间花药培养力差异很大,愈伤诱导率在 0～111.43% 之间、绿苗产率在 0～49.29% 之间;愈伤诱导率、绿苗分化率与绿苗产率三者之间成正相关关系。同时筛选出了一批如宁春4号等具有高培养力、高产和优质基因的花培桥梁亲本,为有目的配制杂交组合提供依据。     

Spike pretreatments, anther culture conditions, and anther culture response of 17 German varieties of spring wheat (Triticum aestivum L.)

The aim of this work was to establish an in vitro regeneration system from anther cultures of different German varieties of spring wheat (Triticum aestivum L.). Using ‘Nandu’ the most widely grown spring wheat cultivar in Germany, different culture conditions were investigated with regard to their influence on anther culture response. The best results were obtained when applying a cold pretreatment to the donor spikes and using the synthetic L3 induction medium, liquid or solidified with gelrite. The highest rates obtained in these experiments with ‘Nandu’ were 8.6% responding anthers, 22.3% embryoid induction, 15.3% albino regeneration and 5.5% green plant regeneration (all rates related to the number of cultured anthers). Of the ‘Nandu’ plants analysed, 51.1% were haploid and 44.3% were diploid, probably as a consequence of spontaneous chromosome doubling. When screening a further 16 commercial German varieties of spring wheat, 10 exhibited good anther culture response and four of these (‘Eta’‘Jondolar’, ‘Mieka’, and ‘Star’) proved to be highly responsive, reaching embryoid induction rates between 4.3 and 10.3% and rates of green plant regeneration between 5.4 and 10.7%.