[发明专利]一种小麦玉米杂交诱导单倍体胚的麦穗离体培养方法

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种小麦玉米杂交诱导单倍体胚的麦穗离体培养方法。

背景技术

通过小麦×玉米杂交及杂交后玉米染色体的消失获得小麦单倍体，是目前国内外产生小麦单倍体效率最高的途径之一。小麦单倍体及其染色体加倍后的加倍单倍体(也称“双单倍体”)，在相关基础研究和育种中具有重要应用价值，尤其可加速小麦育种进程、缩短小麦新品种的培育时间。

获得较高而且稳定的小麦单倍体胚诱导率，是小麦×玉米杂交单倍体诱导技术应用的第一个关键环节。单倍体胚诱导率，也称成胚率、得胚率，是指用玉米花粉每授粉100个去雄的小麦小花能得到的小麦单倍体胚个数，它是判断小麦×玉米杂交单倍体胚诱导效率的主要技术指标。最初，小麦×玉米杂交后的麦穗是留在田间或温室植株上生长，一直到单倍体胚生长到0.4-1.5cm大小时再取穗、剥胚、进行胚培养。但在田间生长时，单倍体胚的诱导、发育、生长易受复杂多变的自然温、光、雨(水)等条件的影响，导致小麦单倍体胚诱导率极不稳定，在温室植株上生长也较占空间，后来经进一步研究证实，对小麦×玉米杂交后的麦穗进行离体培养是稳定单倍体胚诱导率最有效的技术措施。最初Laurie(1986)采用的是小穗培养，即把每个穗子上的15-20个小穗剥下来在人工控制条件下于培养基中培养，但具体操作较费工、时且成本较高，很难处理成百上千的大批量麦穗；后来Riera-Lizarazu(1992)、Suenaga(1997)、Najia Saidi(1997)、Inagaki(1998)、Mujeeb-Kazi(2006)、Muhammad Ahsan Khan(2011)、Makhdoom Hussain(2012)在普通小麦与玉米杂交诱导普通小麦产生单倍体中均采用了剪穗(或称“割穗”)离体培养，方法是：在小麦抽穗后去雄前把穗子(主穗和分蘖穗)分批从植株上剪下来，剪取长度为35-50cm，保留剑叶、去除多余叶片，然后放在自来水中培养、去雄，1-2天后用玉米花粉授粉，再放到盛有穗培养液(2,4-D100mg/L+蔗糖40-50g/L+亚硫酸6-8ml/L)的容器中培养3天，然后移到不含2,4-D的穗培养液(40-50g/L蔗糖+6-8ml亚硫酸)中继续培养10-12天，每2-3天把容器中的培养液补充、加满，培养温度为20-22℃、光照长度为14-16小时、相对湿度为60-65％，光照强度除Muhammad Ahsan Khan报道为10000Lux外其它研究均未报道；Cherkaoui(2000)在硬粒小麦×玉米杂交诱导硬粒小麦产生单倍体时，去雄、授粉前不剪穗，授粉后才将麦穗沿基部从植株上剪下来，放在穗培养液(2,4-D100mg/L+40g/L蔗糖+10ml/L乙醇)中培养10-18天；Najia Saidi(1997)则在授粉4天后才将麦穗从第三个节间处(自顶部往下数)剪回，先用70％的酒精擦洗，再插入盛有培养液(霍格兰氏营养液+2,4-D100mg/L+40g/L蔗糖+10ml/L乙醇)的容器中培养，每2天更换一次培养液，培养条件是：光照16小时，昼/夜的温度为22℃/18℃，相对湿度为80％，培养期15天；蔡华等(2005)将授粉后的麦穗连同茎秆一起剪下，插入含2,4-D100mg/L+蔗糖40-50g/L+亚硫酸8ml/L营养液的大烧杯中进行离体培养,培养温度20℃，光照时间12小时、强度3000Lux，相对湿度70％，离体培养14天。