水稻花药和花粉培养-整理版
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水稻花药培养的三阶段培养法
水稻花药培养是一种常用的植物无性系繁殖技术,能够利用花药培养出大量的纯合株系。
水稻花药培养的三阶段培养法包括:
1. 前处理阶段:将剪切过的花药放入含有适当营养盐和生长调节剂的无菌培养基中,经过一段时间的预培养,使花药处于对培养基适应状态。
2. 增殖阶段:将预培养后的花药转移到含有高浓度生长调节剂的培养基上,促使花药进行快速增殖。
这个阶段需要适当调整培养基的成分和生长调节剂的浓度,以提高增殖效果。
3. 分化阶段:逐渐减少生长调节剂的浓度,促使花药开始分化并形成胚性组织。
这个阶段需要控制培养基成分的平衡,并提供适当的光照和温度条件,以促进分化和形成胚性器官。
水稻花药培养及其应用摘要概述水稻花药培养的基础理论研究以及水稻花药培养在杂交水稻育种方面的应用,并提出了存在的问题,同时展望花药培养与转基因工程相结合成为杂交水稻育种的新方向。
关键词水稻;花药培养;理论研究;应用1968年新关宏夫等首先通过花药培养诱导小孢子再生植株成功,培养出单倍体花粉植株。
这些单倍体植株可自发或人工加倍形成正常的二倍体植株。
加倍形成的二倍体是纯合体,其性状稳定,不会发生分离[1]。
在这期间,花药培养为水稻的育种工作做出了重大的贡献,是水稻的一个非常重要和实用的育种手段。
1水稻花药培养理论研究1.1取材早期的水稻花药培养常用F1代的材料,由于选材盲目性大,培育出的植株中有利用价值的较少。
所以现在取材,一般是选用F3或F4代材料进行花培[2]。
取材的时间最好选在晴天的下午,选取剑叶与下一叶的叶距5~10cm的带苞叶稻穗,此时幼穗的颖壳宽度已接近成熟的大小,颖壳呈现淡绿色,雄蕊伸长达颖壳的1/3~1/2,花药发育处于单核中晚期[3]。
1.2低温预处理由于水稻的花药培养,从接种到孢子体途径分裂的启动,期间有几天的发育停滞期,经过低温预处理后便可消除这段停滞期。
预处理还可延缓花药的退化,为启动花粉雄核发育所需生化变化的进行赢得时间。
将材料置于9~10℃的冰箱中,预处理8d(籼稻)或10~15d(粳稻和籼粳杂交组合)。
1.3基本培养基继最初使用Miller培养基进行花培成功后,通过大量试验及比较,迄今已获得适合各种不同水稻花培材料的培养基。
如通用和M8培养基对各种类型材料具有普遍适用性,N6比较适合粳稻材料,合5适用籼稻类型的材料,SK3适用于籼粳杂种后代。
MS培养基是用在分化阶段的培养基。
而在实际应用中我们要针对不同的基因型材料对培养基进行调整,以达到最佳的培养效果。
1.4激素、碳源、氮源和有机物培养基中的激素、碳源、氮源和有机物对花药培养有较大的影响效果。
合理使用和配比2,4-D、6-BA、KT和IAA等激素可以提高水稻的花药培养力,对花培起到促进作用。
水稻花药培养与花培育种研究李艳萍【摘要】对水稻花药培养及花培育种的基本概念、研究意义、研究进展、研究内容、应用领域、技术要点做了综述.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2003(009)004【总页数】4页(P36-39)【关键词】水稻;花药培养;花培育种;种质创新【作者】李艳萍【作者单位】天津市水稻研究所,天津,300112【正文语种】中文【中图分类】S5111968年日本新关和大野通过花药离体培养获得水稻花粉植株,揭开了人类利用花药创造水稻新种质的序幕。
水稻花培具有缩短育种年限、扩大变异范围、提高选择效率等优势,近几十年来发展很快,在水稻育种中已被广泛应用。
水稻花药培养是指离体培养水稻花药或花粉粒,诱导小孢子形成愈伤组织进而分化成完整的水稻植株[1]。
花培植株经过人工加倍或自然加倍产生纯合的二倍体植株,通过常规系统选育方法,选出综合性状优异的纯合稳定株系(品系),再经过品种比较、区域试验和生产示范育成新的品种,这种花培与常规育种相结合的方法就是花培育种。
花培育种是近代生物技术的重要组成部分,也是生物技术各领域中最早在水稻方面进入实用化阶段的一种育种方法。
我国自1970年开始水稻花培研究,30余年来,培育出了40余个花培品种及恢复系、不育系等,为品种改良创造了大量的种质资源,为远缘杂交育种、超级稻育种、新株型育种及转基因育种等展示出美好的前景。
自从1964年由古哈等首次获得蔓陀罗的花粉植株后,相继又培育成功烟草(尼许,1967)、水稻(新关宏夫,1968)、小麦(陈英,1971)、玉米(谷明光等,1975)的花粉植株。
1968年Niizeki和Oono通过水稻花药离体培养形成愈伤组织并分化出再生小植株,揭开了人类利用花药培养创造水稻新种质的序幕[2],并一直受到育种界的广泛关注[3]。
由于这些植株的单倍染色体可自发地加倍形成二倍体,并证实杂种后代通过花药培养可在早期获得性状稳定的株系,从而为作物育种开辟了一条新的有效途径。
第八章花药和花粉培养植物的花粉是花粉母细胞经减数分裂形成的,其染色体数目只有体细胞的一半,叫做单倍体细胞。
用离体培养花药的方法,使其中的花粉发育成一个完整的植株,叫做单倍体植株。
利用雄蕊的花药离体培养获得的再生植株,是由不同基因型的配子发育而来,具有十分丰富的变异类型,选择出有利的变异类型,利用茎尖培养扩大繁殖,经过经济性状鉴定后,选出优良者配制杂交组合,可获得优良杂交种子。
目前,花药培养这一细胞工程技术已经成为植物育种和种子生产的重要手段,我国在花药培养和单倍体育种工作上,一直处于国际先进水平。
利用单倍体植株进行育种好处表现在“快”,能比常规的杂交育种方法缩短育种周期。
以芦笋为例,利用雄性雌性株(Mm)培育纯系,需连续自交6代,而通过花药培养的方法,可以节省6代自交时间,大大缩短育种年限,一般杂交育种要8~10年才能得到稳定后代,而花药培养只需要2年时间。
另外,花药单倍体育种法的育种程序比常规杂交育种的程序要简化。
第一节花药与花粉培养的意义一、花培概况在60年代中期印度德里大学的两位植物学家古哈(Guha)和马赫施瓦里(Maheshwari)偶然发现,他们培养的毛叶曼陀罗花药中长出的胚状体是来源于花粉的单倍体植株。
从此以后,很快引起了各国遗传育种工作者的重视。
接着有人在烟草和水稻上相继进行了离体培养花药的试验,并得到了单倍体花粉植株。
据不完全统计,现在已有250多种植物获得了单倍体植株。
我国自“六五”首次育成花药培养小麦新品种京花1号在育种史上取得重大突破以来,已育出小麦品种10多个,水稻品种20多个,还有玉米、油菜、烟草、果树、蔬菜等作物新品种,总计种植面积已达数200多万公顷,已成为世界上花药和花粉培养品种应用最广的国家。
纵观10多年,与其它高新技术相比,花药和花粉培养育种育出的新品种(品系)最多,成果应用最广,取得的社会经济效益最大,而资金的投入最少。
事实证明,这是一条经济、有效、快速的育种途径。