[发明专利]一种高效地诱导粳稻花药培养的诱导培养基配方

说明书

技术领域

本发明涉及一种粳稻花药培养培养基配方，具体涉及一种可以显著降低褐化、高效率地诱导粳稻花药诱导培养的培养基配方，属于农业科学技术领域。

背景技术

花药是植物的雄性器官，花药培养是利用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药。通过无菌操作接种在培养基上，在一系列条件诱导下改变花药的发育程序，进行有丝分裂，经过脱分化后形成细胞团，进而形成愈伤组织，经历再分化发育成完整的单倍体植株的过程。

1964年，印度德里大学的两位植物学家Guha和Maheshwari发现，他们培养的毛叶曼陀罗花药中长出的胚状体是来源于花粉的单倍体植株。1968年，日本的Niizeki和Oono通过花药培养得到了单倍体水稻植株。随着研究的不断深入，花药培养技术逐步得以进步，并应用于水稻遗传育种。

水稻花药培养育种是育种学发展的趋势之一，它集成了杂交育种、诱变育种、细胞学、遗传学等各种生物科学的内容。利用花药培养可以明显的加快育种进程、缩短育种年限。花药培养形成的单倍体植株加倍后每个基因均以纯合体的形式存在，各种优良和不良的性状在早期世代表现出来，便于进行筛选和淘汰。

我国水稻花药培养技术研究始于20世纪70年代，在水稻育种研究中得到了不断的改良和完善，花药培养的效率得以提高，也带动了其他作物的花药培养的进度，有大量通过利用该技术培育出的籼粳稻品种已经通过了审定，并且得到了大面积的推广。自1975年中国科学院北京植物研究所、黑龙江省农业科学院作物育种研究所和松花江地区农业科学研究所水稻实验站组成的单倍体育种协作组首次育成粳稻品种“单丰1号”以及1976年中国科学院遗传所和天津市农科所育成了“花育1号”和“花育2号”以来，我国实现了花培育种从理论到应用的突破，也促进了国内外的花培育种技术的发展。常规育种与花药培养技术结合起来育成了大量水稻新品种通过审定，比较有代表性的有20世纪8O年代的中国农科院的“中花”系列，其中中花8号、中花9号和中花10号年种植面积曾达到2万hm。90年代的江西农科院选育的“赣籼”系列，黑龙江省农业科学院水稻研究所选育出了龙粳系列品种，2000年后又有不同的中花品种和龙粳品种被成功选育。经过30多年来全国各地育种研究队伍的潜心研究，目前我国已有一大批通过花培育种的品种产生，并且大面积推广应用。随着花药培养的遗传特性、生理生化等不断深入研究，现在水稻花药培养已经成为当今生物技术育种中较为实用、有效的育种新技术，我国水稻花药培养育种的应用研究在国际上一直保持领先地位。

从品种选育的角度看，花药培养获得的再生植株越多，获得优良基因型的概率越大。水稻的生长发育是由自身基因与环境因素共同决定的，由于受培养基组分、材料的差异性以及培养环境等的影响，目前花培效率还不够理想，获得的再生植株群体小，花培后代的表现型不充足，这使选择、利用受到较大的限制。提高花药培养的诱导频率和花培绿苗频率，增大花培后代的群体，是水稻花培技术在遗传育种上扩大应用的前提和基础。为此，仍然需要进行不懈的努力。

培养基是花药培养的物质基础，直接关系到培养物的生长与分化，培养基组分是影响花培效率的一个很重要的因素。培养基各组分的合适用量，以及它们之间一定的组合关系，可导致花培效率的大幅度提高。继续筛选和优化基本培养基，提高培养基选用的针对性，是提高花药培养力的有效措施；大量的研究发现一些有机附加物可以显著提高花药培养力，发现和优化组合花药培养有机附加物质，可进一步提高花药培养力。

水稻花药培养的过程需要进行三个步骤：诱导培养，即将花药剥离在诱导培养基上先脱分化诱导出花药愈伤组织；分化培养，即将花药愈伤组织转移到分化培养基上再分化生出具有根和芽的绿苗的过程；继代培养，即将分化出的幼小植株转移至继代培养基上生长成健壮植株的过程。其中，花药诱导培养是水稻花药培养过程的重点也是难点，水稻花药愈伤组织诱导的频率和质量直接决定着花药培养的成败，因此，组合和优化培养基组分，摸索出高效的水稻花药诱导培养基配方是提高花药培养诱导频率的关键。

通过多年粳稻花药培养的摸索和实践，我们进一步优化了基本培养基配方，并且不断尝试加入一些提高粳稻药诱导力的有机添加物并组合其种类搭配及浓度，最终摸索出了一种可以显著降低培养材料和培养基的褐化反应、高效率地诱导粳稻花药诱导培养的培养基配方。我们的研究结果对于进一步推广和应用水稻单倍体育种和理论研究无疑有较大的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明提供了一种高效地诱导粳稻花药培养的诱导培养基，该培养基的配方如下：