寒地水稻花培技術(shù)研究及其在育種中的應(yīng)用

褚孝渭

摘? 要：水稻花培技術(shù)指的是水稻花藥離體培養(yǎng)技術(shù)的簡稱，本文對寒地水稻花培技術(shù)步驟進(jìn)行分析，分析其在育種中運(yùn)用和發(fā)展展望，希望能夠給相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：寒地;水稻花培技術(shù);育種

中圖分類號(hào)：S511? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.11974/nyyjs.20180932029

水稻花培技術(shù)是水稻花藥離體培養(yǎng)技術(shù)，主要是將單核晚期花粉接種到人工培養(yǎng)基中，所有操作過程必須保證在無菌環(huán)境中。通過不同培養(yǎng)基培養(yǎng)花藥，經(jīng)過誘導(dǎo)過程，讓其分化出愈傷組織，并分化為完整植株。該項(xiàng)技術(shù)能夠作為單倍體育種重要途徑，在寒地水稻育種中的運(yùn)用，能夠縮短育種的周期，提升育種效率。加強(qiáng)對寒地水稻花培技術(shù)及其育種運(yùn)用研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

1? ? ?寒地水稻花培技術(shù)

1.1? ? ?選擇接種材料

根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)，證明不同時(shí)期花藥在誘導(dǎo)成功率方面有較大的差異性。相關(guān)科研人員，在天氣晴好上午，在露水完全消散后采穗。一般選擇F1代雜種花藥作為取樣材料，研究表明，單核晚期花粉的愈傷組織能力最大，而雙核期以及單核初期花粉的愈傷組織誘導(dǎo)成功率會(huì)明顯下降。

根據(jù)相關(guān)研究，對寒地水稻花粉發(fā)育時(shí)期判斷方式：穎殼的顏色為淺綠色，穎殼大小與成熟的穎殼大小相似，且硬度適中，不老不嫩;劍葉葉枕到下葉葉枕的距離為5～7cm;花絲與花藥長度一般為穎殼長度1/3～1/2。

1.2? ? ?低溫處理接種材料

經(jīng)過長期實(shí)踐證明，對接種材料進(jìn)行低溫預(yù)處理，能夠有效提升花粉離體培養(yǎng)成果。這一發(fā)現(xiàn)一經(jīng)提出，我國水稻花培研究者對此進(jìn)行大量研究，結(jié)果表明，通過低溫預(yù)處理技術(shù)，對水稻花藥愈傷組織進(jìn)行處理，能夠有效提升誘導(dǎo)成功率、綠苗分化率。還以F1代雜種來說，一般在處理溫度中，以6～8℃低溫為宜，一般處理時(shí)間為12d。

1.3? ? ?接種及分化培養(yǎng)

采用無菌操作條件，通過0.1%升汞消毒。在對寒地水稻幼穗實(shí)施消毒后，將上部過老和過嫩的穗去掉，用鑷子將花藥放到專用的培養(yǎng)基中，每個(gè)培養(yǎng)基中花藥數(shù)量應(yīng)該適中，以50～60枚為宜。

培養(yǎng)基培養(yǎng)過程中，應(yīng)該避免光照，保持溫度為26℃左右，控制相對濕度為78%～80%。在培養(yǎng)持續(xù)一段時(shí)間后，花藥顏色逐漸發(fā)生變化，從淡黃色變成為褐色，花藥會(huì)裂開，并出現(xiàn)小水泡狀的物質(zhì)。培養(yǎng)持續(xù)一個(gè)月后，誘導(dǎo)出的愈傷組織會(huì)逐漸增多，待愈傷組織長到直徑1～2mm后，即進(jìn)入了最佳的轉(zhuǎn)育期。

1.4? ? ?再次分化培養(yǎng)

再次分化培養(yǎng)基鉆則為MS培養(yǎng)基，具體成分包括3%蔗糖、2mg/LKT以及1mg/L的IAA。保持室內(nèi)溫度為25～26℃，與第1次培養(yǎng)不同的是采用光照下培養(yǎng)。在10d后，一般愈傷組織就會(huì)產(chǎn)生綠點(diǎn)，并出現(xiàn)綠芽，逐漸生根、成為綠苗。

當(dāng)綠苗高度為2～3mm時(shí)可以進(jìn)行壯苗培養(yǎng)，與再次分化培養(yǎng)的基本條件一樣，而培養(yǎng)基為懷特培養(yǎng)基，具體體現(xiàn)在1.5%蔗糖、1mg/L的IAA，在綠苗成長到3、4片葉子時(shí)，即出現(xiàn)白根，可以將適量無菌水加入到培養(yǎng)基中進(jìn)行煉苗，煉苗時(shí)間通常為3～4d，之后進(jìn)行移栽、土培。

2? ? ?寒地水稻花培技術(shù)在育種中運(yùn)用和發(fā)展

近年來，寒地水稻花培技術(shù)研究不斷深入，并逐漸運(yùn)用到育種中，取得了顯著的成效。先后培育出多種優(yōu)良的水稻花培品種，為我國水稻種植業(yè)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。

盡管目前水稻花培技術(shù)發(fā)展較為成熟，在水稻育種中也有了較廣泛的運(yùn)用，成果頗豐。但在育種運(yùn)用中還需要注意一定的問題：污染率問題是影響育種成效的重要因素，如何降低污染率是必須重視的問題。在培養(yǎng)過程中，如果發(fā)生真菌、細(xì)菌等侵染問題，對培養(yǎng)基功能造成很大影響，導(dǎo)致花藥不能正常生長，對花培工作效率造成很大制約。因此，必須保證整個(gè)過程在無菌條件下進(jìn)行，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要實(shí)施嚴(yán)格消毒滅菌。同時(shí)，需要改善接種轉(zhuǎn)管工作環(huán)境，對相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行有效地改進(jìn)，減少污染發(fā)生機(jī)率。

在水稻花培過程中，還必須解決白化苗問題。所謂的白化苗，指的是試管幼苗中出現(xiàn)局部或整株失綠，出現(xiàn)白色。這主要是由于葉綠素降低或消失，導(dǎo)致植株無法進(jìn)行有效的光合作用，無法成熟，失去育種的價(jià)值。

3? ? ?總結(jié)

在常規(guī)的水稻育種基礎(chǔ)上，引入花培技術(shù)，能夠有效地提升育種品質(zhì)、縮短育種的周期，保證在短時(shí)間內(nèi)培育出成熟穩(wěn)定的水稻品種。當(dāng)然，在水稻花培技術(shù)發(fā)展過程中，還應(yīng)該注意白化苗、污染等問題，嚴(yán)格按照相關(guān)操作進(jìn)行育苗、壯苗，將傳統(tǒng)育種技術(shù)與花培育種技術(shù)結(jié)合起來，為我國糧食產(chǎn)業(yè)提供重要的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]黃少峰，賀梅，劉海燕.寒地水稻墾稻12的選育、系譜分析及推廣效應(yīng)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)，2015（8）：21-22.

[2]黃翠.高純度育種技術(shù)培育寒地水稻新種質(zhì)研究[J].吉林農(nóng)業(yè)，2016（3）：47-48.

[3]余波，李闖，增生元.花藥培養(yǎng)在中美水稻雜交新品系選育中的應(yīng)用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017（3）：54-55.