花藥培養(yǎng)和染色體有選擇的消除技術(shù)建立小麥DH群體的研究.pdf

1、單倍體植株經(jīng)自然加倍或人工加倍處理可產(chǎn)生基因位點(diǎn)純合的加倍單倍體(DoubledHaploid)系，并由這些DH系構(gòu)建成永久性分離群體。這種群體可以直接用于育種實(shí)踐，更廣泛用于分子標(biāo)記等遺傳學(xué)研究。小麥DH群體的構(gòu)建包括單倍體植株的獲得和染色體加倍兩個(gè)主要技術(shù)環(huán)節(jié)。目前，獲得小麥單倍體的方法主要有F1代花藥培養(yǎng)法和染色體消除法。不管是用花藥培養(yǎng)法還是用染色體消除法，都存在兩個(gè)主要問(wèn)題，一是獲得單倍體植株的效率較低，二是單倍體植株的加倍效

2、率較低。本研究以解決這兩個(gè)問(wèn)題為基礎(chǔ)，對(duì)影響花藥培養(yǎng)效率的蔗糖濃度、激素配比、基因型、Cu2+濃度等因素以及影響小麥×玉米單倍體植株獲得頻率的授粉次數(shù)，受體基因型、小麥單倍體胚拯救中的蔗糖濃度等因素進(jìn)行了詳細(xì)的研究，對(duì)小麥單倍體植株的安全越夏及高效二倍化方法進(jìn)行了探索，并對(duì)DH群體的抗白粉病特性及農(nóng)藝性狀進(jìn)行了初步考察?，F(xiàn)將主要結(jié)果報(bào)告如下： 1.提高小麥花藥培養(yǎng)效率的研究 對(duì)影響小麥花藥培養(yǎng)效率的蔗糖濃度、激素配比以及

3、基因型進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，蔗糖濃度對(duì)小麥花藥愈傷組織的誘導(dǎo)有顯著影響，最適蔗糖濃度為100g/L；不同激素組合對(duì)小麥花藥愈傷組織的再分化頻率也有影響，供試的3個(gè)基因型均以W14附加KT1.5mg/L+IAA0.5mg/L激素組合的綠苗分化率最高，分別為59.09％、48％和57.14％，顯著高于W14附加另外2個(gè)激素組合的綠苗分化率。研究還表明，基因型不同，小麥花藥組織的脫分化特性和再分化特性不同；同一基因型小麥花藥愈傷組織的誘導(dǎo)和再

4、分化之間存在顯著的正相關(guān)。 2.Cu2+對(duì)小麥花藥培養(yǎng)特性的影響 首次在小麥花藥離體培養(yǎng)中研究了不同Cu2+濃度對(duì)花藥組織脫分化和再分化特性的影響。結(jié)果表明，誘導(dǎo)培養(yǎng)基中的Cu2+對(duì)小麥花藥愈傷組織的誘導(dǎo)及再分化的影響表現(xiàn)為低濃度下的促進(jìn)作用和高濃度下的抑制作用，最適Cu2+濃度為0.15μmol/L。在該濃度下，3個(gè)供試材料的出愈率分別比對(duì)照組提高了239.14％、214.72％和80％，反應(yīng)率分別比對(duì)照組提高了156

5、.70％、151.86％和65.96％，綠苗分化率分別比對(duì)照提高了200.05％、241.87％和333.49％。分化培養(yǎng)基中的Cu2+對(duì)小麥花藥愈傷組織的再分化有明顯的負(fù)向效應(yīng)，3個(gè)供試材料中，均以不附加Cu2+的對(duì)照的綠苗分化率最高，分別為70％、66.67％和39.29％，附加不同濃度的Cu2+后，綠苗分化率顯著下降。 3.影響小麥×玉米單倍體胚獲得頻率的因素及胚拯救 研究了不同小麥基因型、玉米花粉授粉次數(shù)對(duì)小麥單

6、倍體胚獲得頻率的影響以及蔗糖濃度對(duì)單倍體胚拯救的影響。結(jié)果表明，小麥與玉米雜交產(chǎn)生小麥單倍體胚的頻率較高，并存在基因型間差異，3種基因型小麥單倍體胚的產(chǎn)生頻率分別達(dá)到5.50％，4.30％和3.16％；一次授粉與兩次授粉對(duì)小麥單倍體胚的產(chǎn)生頻率影響不明顯。在小麥單倍體胚拯救中，低濃度的蔗糖能促進(jìn)小麥幼胚的分化出苗而高濃度的蔗糖則抑制其分化出苗，在3％的蔗糖濃度條件下，3個(gè)供試材料的分化出苗率分別達(dá)到了70％、72％和85.3％，明顯高于

7、6％的蔗糖濃度條件下的分化出苗率。 4.小麥單倍體植株的越夏、染色體加倍及DH群體的農(nóng)藝性狀 對(duì)小麥單倍體植株的越夏技術(shù)及染色體加倍的方法進(jìn)行了研究，初步考察了小麥DH群體的抗白粉病特性和主要農(nóng)藝性狀。結(jié)果表明，16℃低溫條件下，在壯苗培養(yǎng)基中附加2～3mg/L的MET不僅可以使花粉植株生長(zhǎng)健壯，安全越夏，而且可以大幅度提高移栽成活率；首次用注射分蘗節(jié)法對(duì)小麥單倍體植株進(jìn)行加倍，并且發(fā)現(xiàn)在注射分蘗節(jié)、浸泡根至分蘗節(jié)和自然