水稻花培育种关键技术

水稻花培育种关键技术

水稻花培育种技术是最早应用于生产的生物技术之一。其特点是纯合快、周期短、节约用地。自20世纪70年代开展水稻花培育种研究以来，在新品种选育方面，已选育出数百个花培新品种，如中花系列、龙粳系列和花广系列等。现在，水稻花培育种技术与传统育种、转基因、物理化学诱变技术等相结合，已成为水稻育种的一个卓有成效的技术领域。水稻花培育种技术环节较多，且花药培养中绿苗生产力的高低是由多种因素决定的，只有处理好花药离体培养全过程中每一个环节，才有可能获得好的效果。

1基因型的选择

影响花培效果的因素很多，基因型是最重要的影响因素。一般培养力大小为：粳型﹥籼粳交﹥籼型，常规栽培稻﹥野生稻。同一亚种范围内，不同品种间也存在着很大的差异。

2 培养基和激素配比及浓度的选择

常用于水稻花培的基本培养基种为N6、SK3、M8、合5和MS培养基。其中N6对多数粳稻和籼粳交后代的诱导效果较好，SK3对籼粳交后代的诱导效果较好，合5和M8可作为籼稻的诱导培养基。不论籼型或粳型水稻，分化培养基用MS或M8培养基，交叉使用以适应基因型对培养基的选择作用。

生长素类一般有2,4-D、NAA、IAA等，细胞分裂素一般有6-BA、KT等。据报道籼型材料用1.5 mg/L 2,4-D+1.5 mg/LNAA诱导效果较好，2.0 mg/L 6-BA+0.25 mg/L NAA+0.25 mg/L IAA分化效果较好；籼粳交材料2mg/L 2,4-D+1 mg/L NAA+0.2 mg/L KT诱导效果较好，2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT分化效果较好。为操作简便，诱导激素仅用2,4-D，分化激素仅用6-BA，对于粳稻或籼粳交后代是可行的。对籼型水稻采用复合激素较好。

添加AC(活性炭)可吸附培养基中有害物质，防止褐化，同时对植物的苗高、根长、根数和鲜重有较好的提高作用,有利花培苗的生成与移栽。因此,在实际培养过程中,建议加入AC,以促进花培苗的生长。

3 田间取样和低温预处理

田间取样的时间一般为晴天8:00~10:00，或16:00~18:00，花粉发育处于单核靠边期(单核中~后期)。田间采穗可根据器官形态指标判断花粉发育时期，具体为：穗苞大而不破，剑叶与下一叶的叶枕距为5~10 cm为宜，稻穗中部的小花颖壳黄绿色,花药淡黄色,约达颖壳长度2/5~1/2。幼穗采集回来后，先用70%酒精擦拭表面进行消毒，然后拿干净的纱布包好幼穗，并将纱布润湿，外面包裹一层塑料膜保湿，挂好标签，标明组合、采穗日期和数量等，将处理好的幼穗放入冰箱中进行低温处理。一般为5~8℃，处理8~10天。

4花药的接种和培养

接种材料取中段先以浓度为15%的次氯酸钠先浸泡5 min，再以浓度为10%的次氯酸钠浸泡15min。接种时应尽量去除花丝，同时避免污染，接种后的花药用黑布盖上后放在26℃~27℃恒温培养箱中培养，光照10h/d，光强为2000lx。

5愈伤组织的诱导培养和转移获得再生苗

暗培养20~30天后，愈伤组织直径达2~3 mm左右(小米粒大小)即可转移进行再分化培养。从愈伤组织的品质和颜色来看，呈乳白色、结构致密、表面光滑、增殖慢、膨大快的分化力强，反之，黄至深黄色、结构松散易碎、干松增殖快的绿苗分化率低。另外愈伤组织转至分化培养基上应注意其极性，即原来向上的一面仍向上，否则会影响它的生长和分化。另外在愈伤组织转移后的培养中采用先暗后光的培养方法较好，即转移后先放在暗处培养3天左右再给以光照，这样有利于绿苗的分化。愈上组织转移至分化培养基一周后，可见其表面绿色芽点形成，直至长出新苗。

6 试管苗的炼苗移栽和秋水仙碱加倍

试管苗长至10~15 cm左右，真叶3片以上，根系新鲜发达的，可出管移植。幼苗出管，用水洗净根系，将较长的老叶、黄根剪去，将苗放在清水中养根炼苗3~5天后移栽大田。

花培产生的花粉植株，除单倍体外，还有二倍体、多倍体及非整倍体。只有培育出大量的二倍体花粉植株才能满足育种工作的需要。据观察，水稻材料花培产生的花粉植株的自然加倍率组合间差异较大，有些较高，二倍体可达到50%以上，有些材料则较低，故常需人工加倍。常用方法是在培养基中加入秋水仙素，或在炼苗时用秋水仙碱浸根。

附图：水稻花培育种部分照片