胚培养在果树育种中的应用
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植物胚培养的研究进展与应用学院:农学院专业:农学专业班级:农学二班姓名:张志芳植物组织培养的理论依据是植物细胞具有“全能性”。
近年来,利用植物组织培养的方法不但在探求植物学的基本理论问题上已成为一个重要手段,而且在应用上也逐渐表现出了它的巨大潜力。
胚胎培养作为组织培养中的一个重要领域发展很快。
早在1904年,Haning 成功地培养了萝卜和辣根的胚,提前前发形成小苗。
这是胚胎培养中最早获得成功的一例。
我国的植物胚胎培养工作起步并不晚。
李继桐等(1934)成功地培养了银杏的离体胚。
随着技术的进步,创造了多种胚胎培养技术。
由于这些方法的应用,可以根据不同作物采用不同方法,使多数作物都能取得胚胎培养的成功。
由愈伤组织中的薄壁细胞不经过有性生殖过程,直接产生类似于胚,具有胚芽、胚根、胚轴的胚状结构,叫做胚状体,也叫体细胞胚或者。
在植物组织培养中,体胚方式是愈伤组织成苗的主要方式之一由于胚状体产生的数量比不定芽多,胚状体可以制成人工种子、便于低温保存、是遗传转化的良好受体等优点,体胚成苗方式一是组织培养研究的热点。
但是,在植物体胚成苗培养中存在许多问题,影响了成苗率的提高和体胚成苗方式的应用。
一、植物体胚培养的主要问题1.由于细胞和组织培养中,愈伤组织必须进行到一定状态,其细胞才能形成体胚,也就是说在体胚发育过程中,胚性愈伤组织(胚胎状态)诱导是最为关键的,所以,通过人为控制条件,诱导尽可能多的胚性愈伤组织是体胚成苗培养的关键和难点之一。
2.胚性愈伤组织增殖和胚性发生能力的丧失是继代中最主要的问题胚性愈伤组织增殖和胚性发生能力的丧失是胚性愈伤组织继代培养中的主要问题大多数胚性愈伤组织难以增殖,而能继代增殖的胚性愈伤组织易丧失胚性发生生能力。
一般松散型的愈伤组织容易继代增殖,悬浮培养的材料大多是结构松散的愈伤组织,在合适的培养条件下,悬浮培养的愈伤组织可以多次继代,长期快速增长。
激素对愈伤组织的疏松型和致密型之间的转变主要与培养基中生长素和细胞分裂素的浓度比有关。
桃胚培养及种质创新研究桃胚培养及种质创新研究引言:桃是我国重要的果树之一,其果实鲜美可口,深受广大人民群众的喜爱。
然而,虽然桃树在自然条件下具有良好的繁殖能力,但是传统的繁殖方式存在很多限制,如疾病传播、遗传性状难以保持等问题。
为了克服这些问题,桃胚培养及种质创新研究逐渐成为焦点。
一、桃胚培养研究的历史和现状桃胚培养是指将桃的胚乳培养在适宜的培养基上,培育出具有繁殖能力的新苗。
这一技术最早起源于20世纪80年代,当时主要用于解决桃的病毒传播的困扰。
通过不断的研究和试验,人们逐渐发现,桃胚培养技术还可以用于桃的品种改良、抗病育种以及节约资源等方面。
目前,国内外学者对桃胚培养技术进行了广泛的研究。
许多研究成果表明,控制培养基中不同激素的浓度和比例可以调控桃胚的生长和发育,从而获得较高的发育率和成活率。
此外,还有许多研究致力于解决桃胚的不定芽体系建立和增殖的问题,为快速培育大量的桃苗奠定了基础。
二、桃胚培养在桃种质创新中的应用桃的种质创新是指通过遗传交配和基因改造等手段,创造出新的品种和优良的性状,并提高桃的抗病能力、产量和品质等特性。
而桃胚培养技术则为种质创新提供了重要的手段和途径。
1. 基因改造桃胚培养技术可以通过转基因方法,将外源基因导入桃的胚乳中,从而实现基因改造。
目前已经有研究成功地将抗病基因导入桃的胚乳中,增强桃树的抗病能力。
此外,还有研究人员通过桃胚培养技术,成功地增加了桃的营养成分含量,提高了桃的品质。
2. 新品种选育桃胚培养技术可以通过胚培养、愈伤组织培养和植株再生等手段,培育出大量的桃苗,为选育新品种提供来源。
通过对这些苗进行筛选和评估,找出具有优良性状的个体,并进行进一步的杂交和选择,可以创造出新的品种。
3. 抗病育种桃胚培养技术在桃的抗病育种中也有着重要的应用。
研究人员可以通过胚培养技术创造出抗病性较强的桃苗,并利用这些苗进行杂交和选择,从而选择出抗病能力更强的新品种。
结论:桃胚培养及种质创新研究是为了解决桃树传统繁殖方式存在的问题,提高桃树的繁殖效果和抗病能力。
组织培养技术在植物育种中的应用一、简介植物育种是人类在农业技术研究中的重要领域,其目标是通过各种植物繁殖技术来培育出具有良好品质和更高产量的植物品种。
而组织培养技术正是一项重要的技术手段,可在植物育种中发挥至关重要的作用。
本文将详细介绍组织培养技术在植物育种中的应用,从胚培养、芽培养、愈伤组织培养、细胞培养、基因转移、繁殖等方面,分别进行探讨。
二、胚培养技术胚培养技术是把从幼胚中获得的细胞放进培养基中,使其进入不同阶段的生长发育进程。
胚培养技术可以有效地培育出更加抗旱、抗病和抗虫害的植物品种。
此外,通过胚培养技术还可以提高植物的产量和品质。
目前胚培养技术已经成功应用在各种植物品种的研究中,例如小麦、玉米、大豆、水稻和甜菜等。
三、芽培养技术芽培养技术是指将幼芽移植到含有各种营养和生长因子的培养基中,并在适宜的温度、光照和湿度条件下进行生长发育。
芽培养技术可以帮助研究人员快速地筛选出高产、高效的植物品种。
在芽培养技术的研究中,研究人员通常使用基因工程技术等高精度技术来筛选出优质的植物品种。
四、愈伤组织培养技术愈伤组织培养技术是先把植物的细胞质分裂成原始质块,然后将其放入培养基中。
在此过程中,研究人员可以通过愈伤组织培养技术来对植物进行繁殖和传播。
同时,愈伤组织培养技术还可以帮助育种者更好地了解植物的生长发育过程,帮助开发新的高效、高产和高品质的植物品种。
五、细胞培养技术细胞培养技术是将植物细胞放入培养基中,使其进行繁殖和细分。
细胞培养技术广泛应用于植物育种、生物医学和科学研究等领域。
在植物育种方面,细胞培养技术可以帮助育种者更好地了解植物的细胞结构、生长发育过程和遗传学特征,以便开发新的优质植物品种。
六、基因转移技术基因转移技术是一种基于基因工程的技术,可以使相似物种之间进行基因交换,从而实现植物基因转移。
在基因转移技术的应用中,育种者可以将植物中的有益基因导入到其他植物中,帮助育种者培育更优质、更高产的植物品种。
多胚现象在果树中的应用
多胚现象在果树中的应用
多胚是指单个种子中发育出多个胚芽的现象,它在果树的应用具有重
要意义。
一、多果树定性繁殖
利用多胚现象,可以通过多果树定性繁殖的方式,大大加速果树育种
过程。
多果树定性繁殖是指利用多胚现象,将来自优良果树的种子进
行分离,生长发育,选择其中表现最佳的几个胚芽进行定植。
这种方
法较传统的定量繁殖方式可以大大缩短育种周期,提高新品种引进速度。
二、多果树繁殖无性系
多胚现象特别适于繁殖无性系的果树育种,可以避免杂交带来的遗传
杂乱性。
需要说明的是多胚果树的繁殖需要保证公私搭配,同时结合
选优育种等学科手段,否则会导致遗传性状退化和同质化现象的产生。
三、多胚株繁殖育种
基于多胚现象培育的多胚株繁殖可以大大提高种子的合理利用率,同
时也可以通过对多胚株的选优、加工等手段,来培育更高效、更具优
势性的新品种,适应不断变化的市场需求。
综上所述,多胚现象在果树的应用具有很大的潜力,需要进一步研究
利用,加强学科交叉,提高育种效率,为果树产业的进一步发展注入
新动力。
植物组织培养在核果类果树上的应用摘要:对于植物组织培养技术来说,主要针对的为运用细胞全能性培养再生植株技术。
不但能够迅速进行繁殖,形成脱毒苗,而且可以培育出全新的品种,目前已经被广泛运用到核果类果树上,充分发挥出其良好的功效与作用。
本文通过说明植物组织培养技术,并且针对核果类果树中植物组织培养技术加以展开论述与分析,以便带给相关核果类树栽培技术人员一定的参考和帮助。
关键词:植物组织培养;核果类果树;应用引言:在我国,核果类果树栽培的历史并不长,一直以来,运用的育种方法过于老旧,开展了引种、杂交选种以及辐射诱变等工作,培养出不同的新品种。
不过受到果树很长的生长周期、自交不亲等因素的影响,增加了果树育种工作的难度。
在科学技术日益进步的推动下,使得植物组织培养技术得以诞生,确保了果树育种工作的顺利进行。
通过科学运用植物组织培养技术,不但能够形成很多的优良无性系,而且在引入细胞间融合、外源基因之后,不再受到种属之间的界限影响,达到了重组有利基因的效果,体现出多样化遗传资源的优点,同时,也不再受到远缘杂交不亲和性障碍的干扰。
此外,也使优良基因型的选择效率得以提升。
1.植物组织培养技术相关说明通常情况下,对于此项技术而言,需要充分发挥出细胞全能性培养再生植株技术的作用,不但实现了人为性管控,而且相应的生长周期不长,在繁殖率方面也有所提升,所以,需要经历培养基配制、灭菌处理、接种管控、培养以及驯化移植等各项步骤。
进行培养的过程中,容易产生褐变、相关材料的玻璃化处理等各类现象。
从当前的情况来看,可以体现出植物组织培养技术的良好优势与功效,主要在生产、研发等工作当中进行利用,与此同时,也会运用到飞速繁殖、脱毒、胚培养及单倍体育种等技术。
实际上,一方面,达到了体细胞无性系变异的效果;另一方面,则依靠原生质体结合的方式,实现了基因转化的成效,均能够充分发挥出其应有的作用[1]。
2.核果类果树中对植物组织培养技术的运用策略2.1做好花药与花粉培养育种工作此项技术在运用的过程中,主要将离体的花药、花粉作为主要的对象,依靠人为管控的方式,可以实现对其发育渠道改变的效果,借助器官发生的方法,能够获取单倍体植株。
胚培养在果树育种方面的应用研究发布时间:2021-06-10T11:07:40.247Z 来源:《中国科技信息》2021年7月作者:耿传安[导读] 近年来,我国的综合国力的发展迅速,胚培养是人们利用植物体胚具有细胞全能性,来人工离体培养的一种繁殖技术。
早在20世纪初就将其作为一种育种手段。
在1933年,Tukey首次用甜樱桃的幼胚为试材,进行人工离体培养,成为胚培养在果树育种方面的里程碑。
山东省菏泽市定陶区黄店镇农业技术耿传安 274000摘要:近年来,我国的综合国力的发展迅速,胚培养是人们利用植物体胚具有细胞全能性,来人工离体培养的一种繁殖技术。
早在20世纪初就将其作为一种育种手段。
在1933年,Tukey首次用甜樱桃的幼胚为试材,进行人工离体培养,成为胚培养在果树育种方面的里程碑。
之后胚培养技术逐渐应用于育种行业,迄今已经在桃、梨、葡萄、樱桃、杏等多种果树上有成功报道。
并且育出了深受人们喜爱的早熟、极早熟和无核品种,如早熟桃‘金冠’、‘五月红’、大樱桃早熟品种‘红灯’、晚熟品种‘拉宾斯’、无核葡萄‘红宝石无核’、‘金星无核’等。
李玉晖,陈学森等利用胚培养技术成功地将远缘杂交败育的幼胚培养成苗,开创了胚培养技术在远缘杂交育种中的先例,培育出李杏属间杂交后代‘味王’、‘风味玫瑰’等。
美国培育出的李杏杂交品种味帝、恐龙蛋等在我国种植也取得一定区域的成功。
这些早熟、晚熟和无核果树品种能够调剂市场余缺,满足消费者的需求,因此它们的苗木倍受欢迎。
但是由于果树是多年生植物,育种周期较长,有些树种的杂交后代出现胚败育,采用常规的播种方式成苗困难或萌芽率低,这些问题都对胚培养技术起到推波助澜的作用。
迄今胚培养技术在果树优新品种的选育、种质资源的保存和无病毒苗的繁育等方面的应用相对较成熟。
本文作者对胚培养在果树上的应用现状做一阶段性整理分析。
以期为胚培养技术在果树育种领域的深入研究提供参考。
关键词:胚培养;果树育种方面;应用研究引言成熟的有生命力的胚胎是植物产生种子的基础。
葡萄(Vitis vinifera )是世界四大水果之一,栽培遍及五大洲,鲜食葡萄因粒大味美而深受消费者的喜爱。
无核葡萄外形美观,品质优良,食用方便,在鲜食市场和制干领域均占据重要地位。
目前,无核葡萄品种是我国各葡萄产区的主推品种[1],其中,大部分为国外育成品种,国内育成品种较少。
市售鲜食无核葡萄中大多是将有核品种经过无核化处理后得到的,如玫瑰香、巨峰、藤稔、红地球、醉金香、阳光玫瑰等,天然无核品种只占一小部分。
随着国际果品安全进程的不断推进,利用化学物质诱导葡萄无核化势必要被应用绿色安全的无核品种所取代。
因此,加大无核葡萄育种力度,选育大粒、优质且具香味的鲜食无核葡萄品种成为当今葡萄育种的主要目标[2,3]。
无核葡萄育种途径有芽变选种、杂交育种、多倍体育种、胚挽救育种、分子标记辅助育种等,其中杂交育种是无核葡萄育种的主要手段。
传统的杂交方式只能以有核葡萄为母本,依靠传递力强的无核父本来传递无核性状,利用这种方式选育无核葡萄品种效率很低,杂种后代中无核的几率一般不超过15%[4],且选育过程时间长。
但这一状况在1982年因Ramming等创立无核葡萄胚挽救(embryo rescue )技术而改变。
胚挽救技术是运用植物组织培养技术,对假单性结实或其他发育有障碍的受精胚或胚珠,在其合子胚败育之前进行离体培养,阻止幼胚败育,利用胚乳及培养基中的营养使其发育成充实的胚,最终形成完整的植株[5]。
该技术使无核葡萄×无核葡萄的杂交方式成为现实,是目前无核葡萄育种研究中发展最快的新兴实用技术,推动了无核葡萄的育种进程。
我国自20世纪90年代开始无核葡萄胚挽救技术研究,现已在无核葡萄种质创新[4,6~15]、三倍体无核品种选育[8,10,11,16~20]、抗性品种选育[21~26]等方面广泛应用,同时对影响胚挽救的不同因素[3,9,21,24,27~34]进行了研究。
1胚挽救技术在无核葡萄育种中的应用1.1杂交育种杂交育种是葡萄育种中使用最广泛的技术。
生物技术在果树研究中的应用生物技术是一门综合性的学科,将生物学与工程学相结合,在农业领域中有着广泛的应用。
果树是重要的经济作物之一,其研究对于提高果树的品质和产量具有重要意义。
生物技术在果树研究中的应用主要体现在具有以下几个方面。
1. 基因工程技术基因工程技术是生物技术中最重要的一项技术,通过该技术可以在果树的基因水平上改良其性状。
利用基因工程技术可以增加果树的抗病性,提高果实的品质和产量。
目前,已经利用基因工程技术培育了一些抗性强的果树品种。
通过转基因技术将外源基因导入到果树中,使其在遭受到致病微生物攻击时能够产生特定的抗性蛋白,从而提高抗病能力。
2. 体细胞和胚胎培养技术体细胞和胚胎培养技术是生物技术中常用的技术之一,可以用于果树的繁殖和遗传改良。
通过体细胞培养技术,可以从果树植物的一小块组织中分离出单个细胞,并将其培养成整个植株。
这样可以实现果树的快速繁殖和导入新的性状。
胚胎培养技术是利用果树的胚胎形成植株,通过体外培养胚胎,可以扩大果树种源和提高果树的遗传稳定性。
3. 基因组学和转录组技术基因组学和转录组技术是利用现代生物学技术研究果树的基因组和基因表达的重要手段。
基因组学研究可以揭示果树基因组的组成和结构,通过对基因组信息的解读,可以发现与果树生长发育、抗病性等相关的基因。
转录组技术则可分析果树各个组织和发育过程中的基因表达情况,从而揭示果树的生长发育和品质形成的分子机理。
4. 植物生理学技术植物生理学技术是果树研究中不可或缺的一部分,通过对果树生理活动的研究,可以了解果树的生长发育规律以及对环境胁迫的响应机制。
生物技术在植物生理学研究中的应用主要体现在生理指标的检测和分析。
可以使用生物技术手段检测果树叶片中的光合作用速率、叶绿素含量等指标,并通过生物信息学分析数据,揭示果树的生理响应机制。
5. 抗病性改良果树的抗病性改良是果树研究中的一个重要课题。
生物技术可以通过外源基因的导入和基因编辑等技术手段提高果树的抗病性。
植物组织培养及其在果树上的应用摘要植物组织培养是指利用细胞全能性培养再生植株的技术,由于其具有快速繁殖、产生脱毒苗、培育新品种、克服杂交不亲和障碍和保存种质资源等应用优点,在果树应用上有重要的价值。
通过介绍植物组织培养在果树上的应用,以为今后研究提供参考。
AbstractPlant tissue culture refers to the use of totipotency cells in order to regeneration plant.It has important value with its application on fruit tree which could breeding rapidly,produce virus-free,cultivate new varieties,overcome such hybrids obstacles and save germplasm resources.This paper reviewed the progress of plant tissue culture on fruit tree while suggests references for further study of plant tissue culture.Key wordsplant tissue culture;fruit tree;application植物的组织培养是利用无性生殖原理,使植物组织在人工控制的条件下,通过细胞的增殖和分化,快速发育成新植株,是近几十年来发展的新技术。
利用植物组织培养技术在培育植物新品种和改良种性方面具有巨大的潜力,细胞融合可打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲和性障碍,不仅可以生产大量的优良无性系,保留植株的优异性状,并可获得药用价值高和工业生产所需的次生产品;组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料。
应用植物组织培养技术分离单倍体细胞,能选择突变体,提高植物的品质,增强抗盐、抗旱、抗寒等方面的能力,扩大植物的生长范围;培育纯合的二倍体优良品系,缩短育种时间;通过低温冷藏体细胞,建立优良的基因库,由此保存物种和种质资源。
利用胚挽救技术培育无核葡萄新种质利用胚挽救技术培育无核葡萄新种质胚挽救技术是一项重要的生物技术,可以在植物胚胎发展过程中对某些不理想的品质进行修复或改良。
现代农业中,这种技术被广泛用于蔬菜、水果等植物的改良研究中,尤其在葡萄种植业中有着广阔的应用前景。
本文将介绍利用胚挽救技术培育无核葡萄新种质的相关研究进展,并讨论其意义和应用前景。
无核葡萄既是消费者所青睐的水果之一,也是葡萄种植业中的重要品种。
然而,目前市面上无核葡萄的种类相对较少,品质和产量方面尚有待提高。
胚挽救技术为培育无核葡萄新种质提供了新的思路。
胚挽救技术的基本原理是通过离体培养和植物激素的处理,使发育受阻的植物胚胎继续发育成植株。
首先,需要从无核葡萄果实中获取种子,然后将种子表面消毒处理,剖开种皮,提取种子胚,利用培养基提供养分和激素满足胚胎发育的需求。
在适宜的条件下,胚胎将发育成小植株,最终移植到土壤中进行生长。
利用胚挽救技术培育无核葡萄新种质的关键在于胚胎的培育和育种人员对植株的筛选。
胚胎培养过程中,培养基的成分和植物激素的浓度对胚胎的成活和发育起着重要作用。
在培养基的优化中,育种人员需要进行大量试验和调整,以找到最适宜的条件。
同时,通过对大量无核葡萄种质的繁殖和筛选,可以发现一些发育快、碧绿丰满、耐病虫害等优良特性的植株,并将其用于后续的交配和选择育种中。
利用胚挽救技术培育无核葡萄新种质具有多方面的意义。
首先,无核葡萄品种的丰富,可以满足不同消费者对无核葡萄的不同需求,提高市场竞争力。
其次,利用胚挽救技术培育出的无核葡萄新种质,往往具备更好的抗病虫害能力和适应性,有助于减少农药的使用和提高种植效益。
此外,无核葡萄中所含的多种营养物质对人体健康有益,培育出更高品质的无核葡萄品种,有助于提供更多优质健康的水果选择。
未来,胚挽救技术在无核葡萄育种中的应用前景广阔。
随着生物技术的不断发展和研究进展,我们可以预见到更多优质无核葡萄品种的出现。
胚抢救在果树育种上的研究及应用
佚名
【期刊名称】《作物育种信息》
【年(卷),期】2006(000)009
【摘要】胚抢救是果树早熟类型品种的选育以及近年来对无核类果树品种选育所采取的有效手段与成功方法之一。
1933年Tukey成功的培养了甜樱桃的幼胚成为胚培养在果树应用上的里程碑,自1987年至今,Ramming利用胚挽救技术已成功的培育出了早熟桃与无核葡萄。
本文对胚抢救在果树育种上的研究进展进行了综述。
【总页数】4页(P1-4)
【正文语种】中文
【中图分类】S66
【相关文献】
1.园艺学:胚抢救在果树育种上的研究及应用 [J], 梁青;陈学森;刘文;吴燕
2.让果农都能种上优质的果树品种——访安徽省淮北市外桃源(果树苗木)家庭农场总经理张明 [J], 田野
3.胚抢救技术在核果类果树育种上的应用 [J], 刘焕芳;段成国;陈学森;冯宝春;杨红花
4.胚抢救在无核葡萄育种上的应用 [J], 马丽
5.胚抢救技术在果树上的应用 [J], 伊华林;邓秀新;付春华
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枣胚培养技术优化及其应用的开题报告一、背景与意义枣胚是指未成熟的枣果中的胚芽,含有大量未分化的细胞和营养物质。
枣胚可以通过培养技术实现生长和分化,进而产生多种次生代谢产物,如多糖、酚类等,对生物学、药学等领域具有重要的研究价值和应用前景。
目前,枣胚培养技术已广泛应用于植物生理学、细胞工程、生物医学等领域。
然而,在枣胚培养中,存在一些问题亟待解决。
例如,不同类型的培养基对枣胚的生长和分化有着不同的影响,需要探索最合适的培养基配方;培养期间如何控制其污染是关键因素之一。
因此,针对这些问题对枣胚培养技术进行优化是非常有必要的。
本研究旨在探究枣胚培养过程中关键因素的优化方法及其应用,为提高枣胚培养技术的效率和准确性,推动其在相关领域的研究和应用做出一定的贡献。
二、研究内容和方法1. 研究内容(1) 探究最优的枣胚培养基配方,比较不同配方对生长和分化的影响。
(2) 优化培养条件,如生长温度、光照程度等。
(3) 研究枣胚培养中的污染控制措施。
(4) 探究枣胚的代谢机制,检测多糖、酚类等次生代谢产物的含量和种类。
2. 研究方法(1) 通过比较试验的方式,筛选出最佳的培养基配方。
(2) 优化培养条件,调节生长温度、光照程度等因素。
(3) 防止污染,选择灭菌方法并对培养过程中的微生物污染进行检测。
(4) 检测次生代谢产物的含量和种类,采用色谱、质谱等方法。
三、预期研究结果与意义通过研究,预计可以得到以下结果:(1) 确定最优的枣胚培养基配方,提高生长和分化的效率。
(2) 优化枣胚培养的温度、光照程度等条件,以提高培养效率和品质。
(3) 提出有效的污染控制措施,保证培养基的纯净度。
(4) 初步探究枣胚的代谢机制,为后续深入研究打下基础。
该研究对枣胚培养技术的优化、植物生理学、细胞工程、药物研发等领域都有一定的参考价值,具有一定的探索性和创新性,对于推动相关领域的研究和应用具有一定的意义。
专题论述河北果树 HEBEI FRU ITS 2002(6)胚培养在果树育种中的应用赵艳华(河北省农林科学院昌黎果树研究所 066600)摘要 以桃和葡萄为主要树种,综述了胚培养的发展、培养基的改进、胚龄的选择以及材料形态的确定,肯定了胚培养在果树育种中的重要作用。
关键词 果树;胚培养;育种中图分类号:S60312 文献标识码:A 文章编号:1006-9402(2002)06-0004-02 1904年E.Hanning利用人工合成的培养基首次成功地培养了十字花科2种植物的胚。
随后, Laibach提出胚培养可以对种间杂交的胚进行抢救,而1933年Tukey的樱桃胚培养则奠定了果树胚培养研究的里程碑。
其培养基和培养程序被广泛应用于其它作物如葫芦科植物。
1939年Blake首次将这一程序应用于桃胚培养育种[1,2]。
1936年Larue成功地培养了许多属的幼胚,认为在培养基中添加无机盐、糖、酵母提取物等是非常必要的,同时发现球形期和较小的胚很难培养成功。
1958年Maheshwaa进一步证实了胚珠培养的成功依赖于培养时期、基因型、培养基及环境条件[3,4]。
胚的发育是一个动态系统,随其成熟对营养条件的需求也随之变化,胚龄越小对培养基的要求越复杂。
1996年Raghavan在他的论述中说,胚在发育过程中有自养和异养时期,胚的发育在异养时期小于自养时期,通常需要生长调节物质的存在,自养阶段开始于心形后期[5]。
当胚发育不良或败育时胚培养是非常有用的。
胚败育常常发生在早熟的李属基因型,在种子成熟之前果实已成熟,因而在常规育种过程中避免用其做亲本。
早熟葡萄的种子发芽率低也是由于胚发育不良。
1934年Tukey对早熟李子和葡萄品种进行了胚抢救,获得了一定的成功,解决了做母本种子败育的后顾之忧。
1984年,Spiegel2Roy对无核葡萄胚进行了培养,获得了植株,为无籽×无籽获得杂种后代提供了依据。
通过种间杂交可使野生种的有用基因转移到栽培种,但由于受许多因素的制约,通常情况下野生种与栽培种杂交是非常困难的,胚乳败育现象普遍发生,通过胚抢救可以克服这一问题。
许多种间杂种也可以产生,胚抢救还可以用于自交和杂交不亲合过程中的合子胚障碍[6]。
胚培养可以加速桃和其它木本植物种子的萌发;通过珠心胚培养可获得柑桔类植物的无病毒植株;可用于研究胚生长和发育的要求;可以缩短苹果和鸢尾属的育种周期;通过打破休眠使种子发芽由几年缩短到几个月。
总之,在果树育种工作中具有非常重要的地位。
下面介绍胚培养在桃和葡萄育种上的应用。
1 桃胚培养1969年Hough对Tukey建立的培养基和培养程序进行了改进,提出当胚发育指数为75时可进行胚抢救。
桃的胚培养工作始于1975年,Smith等建立了简便、有效、适应性广的胚培养程序。
首先去掉果皮,用石碳酸表面消毒,打破核,用新洁尔灭消毒种子,无菌水冲洗后接种。
Calif等的程序是打破果核取出种子,火焰灭菌后取胚接种。
并特别强调在灭菌过程中要预防珠被受损害,幼胚一旦受损,在培养过程中吸收营养的能力会降低。
随着不断研究新的方法陆续产生。
用70%酒精消毒果实30s,再用0.525%的次氯酸钠消毒5min之后接种,不仅操作简单,而且污染率低。
在桃胚培养过程中培养基的选择是至关重要的。
取自果实发育期为70~72d的6个早熟桃和油桃的种子,通过在SBH培养基上培养可获得比亲本成熟期早10~30d的新类型。
而未经胚培养的种子不能发育成植株。
Calif等根据胚的生长状况对培养成份进行了调整,发展了更适宜胚培养的MS培养基。
通常在SBH培养基上所有的胚必须长于10mm,而在MS培养基胚长度可在5~10mm。
通过桃的胚培养研究,一些学者认为,小于10mm的胚很难培养成功,即使在复杂的培养基中,这样的胚仅有32%形成植株,较长的胚可高达78%。
当果实成熟时胚仅 收稿日期:2002-08-13 作者简介:赵艳华,女,38岁,大学学士,副研究员。
・4・河北果树 HEBEI FRU ITS 2002(6)专题论述1mm时,如对此时的胚进行培养比较容易获得早熟的新类型。
但用这些品系做母本,必须对培养基和培养程序进行改良。
将棉花的胚珠培养基用于李子,要求胚在1.0~5.0mm大小,此时子叶发育比较好。
同时发现蔗糖浓度对胚发育的影响比激动素、生长素和其它附加成份要大。
当蔗糖浓度在6%~8%时,可通过珠被预防胚过早萌发,使胚增加干重和鲜重,此时胚用胚珠和胚乳作为营养物质生长,2周后切取胚继代于各种蔗糖浓度的培养基,置于5℃条件下胚继续发育,鲜重由35%增加到129%。
试验发现低浓度蔗糖(0%~2%)有利于增加干重、鲜重和胚萌发[7,8]。
近年来,国内外研究者通过胚培养方法,得到了许多桃和油桃新品系,如G oldrest、Mayfire、京早3号、春蕾、早花露、春花、玫瑰露、早霞露等。
此外,李、杏、樱桃的实生种子胚培养工作也有了不同程度的进展[11,12,13]。
2 葡萄的胚培养许多早熟葡萄的种子,经过层积后播在土壤中不能萌发,但为了增加获得早熟品种的机率,这些基因型作为亲本是很有价值的;种子败育的基因型(胚<1 mm)肉眼刚刚看见,发现23%无籽,这样的基因型与其它亲本相比有很大的障碍。
但这种自然发育的大果在无籽葡萄育种中是非常重要的,因此,自1984年以来,国内外葡萄育种工作者纷纷将胚抢救技术应用于葡萄。
由于在培养时期胚含有4~50个小细胞,直接培养往往不能成功。
胚珠培养是使胚在珠被中直接长大,然后取出、继代、发芽、形成植株。
初次的葡萄胚培养使一个基因型由原来的萌发率0%提高到16%,植株形成率为3.0%~3.2%。
在研究中一些学者发现,培养在试管中的种子,经5℃低温冷藏3个月后,一些小胚钻出种皮开始萌发,当长至足够长时,将其种在温室中。
当切开种子时,未萌发的种子开始生长,取出胚继代,甚至干瘪的种子也能抢救成功。
因而提出了低温处理和破除种皮的机械阻碍,有利于提高胚成苗率的观点。
后来,余旦华的试验也得出了同样的结论。
董晓玲等则认为培养基内附加低浓度的秋水仙碱对无籽葡萄胚的发育有良好的促进作用。
Calif等指出,基因型不同对生长调节物质的种类要求也不同,在培养基中添加适量的G A3和IAA有利于无籽葡萄的胚培养,而有籽葡萄单独添加G A3较好。
总之,通过大量的研究不仅获得了许多早熟和无籽葡萄实生种子的胚培养植株,而且得到了一大批无籽×无籽的杂交后代,高达82%的无籽率代替了有籽×无籽后代15%的无籽率[9,10]。
胚培养的应用,可以不再用有籽葡萄做母本,第2年再回交或轮交来育种;基因型之间可以直接杂交,不必受有籽母本的限制,使获得双亲复合性状变得容易,获得无籽后代的比例也提高了;利用无籽×无籽时,获得同样数量的无籽种苗需要的群体较小。
3 小结胚培养作为果树作物育种的一种工具,无疑占有非常重要的地位。
此外,在胚败育前进行胚培养对完成离体授粉和受精具有相当重要的价值,可以避免杂交障碍,增加了杂交过程中父本和母本的选择范围。
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