麦类作物花药离体培养特性遗传控制研究进展

基因型依赖及白苗再生等问题限制了花药离体培养技术潜力的充分发挥。为了克服这些问题,提高花药离体培养效率,国内外学者采用传统遗传学、细胞学、生理生化、分子标记、基因克隆、转录组学及蛋白组学等方法,在小麦、大麦及小黑麦花药预处理、胚状体和愈伤诱导、绿苗再生及白苗形成遗传控制方面进行了大量的研究。本文对这些研究进行综述,以期为相关研究提供参考。

基于小麦突变新种质的花药培养力基因初步定位

为挖掘花药培养力相关性状QTL,阐明花药离体培养的遗传控制基础,本研究以突变新种质H307与优质早熟品种郑麦9023为亲本,构建了含有131个株系的重组自交系群体。表型分析结果表明,胚状体(愈伤组织)诱导率、绿苗分化率、白苗分化率、白苗产率均表现为双侧的超亲分离,绿苗产率则表现为单侧的超亲分离,仅有超低亲的株系;采用SSR分子标记技术及QTL Icimapping 3.3软件的完备区间作图法(ICIM)对花药培养力相关性状基因/QTL的定位研究,检测到4个与胚状体(愈伤组织)诱导率、绿苗产率、白苗分化率相关的QTL,分别位于5B、6B和3D染色体上,其中位于6B染色体上与绿苗分化相关的QTL位点,其增效等位基因来自于亲本H307,可能是1个新的QTL位点。本研究结果为在实践中解决花药培养基因型限制问题奠定了一定的理论基础。

小麦花药液体漂浮离体培养体系的建立与应用

为了建立高效的小麦花药离体培养体系,对6个小麦品种(系)的5个花药离体培养性状进行了鉴定,并利用6种不同时间的低温预处理对两个小麦品种幼穗进行了处理效果的探讨。结果表明,6个品种(系)的出愈及绿苗分化能力均较强,愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率分别达到116.48%、5.79%和10.25%以上,初步建立了小麦花药液体漂浮离体培养体系,其培养效果好于固体培养方式。6种不同时间的低温预处理培养结果表明,幼穗经4℃低温预处理后,愈伤组织诱导率、绿苗分化率及绿苗产率与对照相比均表现下降的趋势,白苗分化率及白苗产率具有增加的趋势,说明未进行低温预处理的适期幼穗培养效果更好。