甘蓝花药培养和游离小孢子培养效果比较

【作者】 蒋武生； 赵艳艳； 姚秋菊； 王志勇； 张强； 魏小春； 原玉香； 张晓伟；

【机构】 河南省农业科学院园艺研究所；

【摘要】 甘蓝花药和游离小孢子培养研究进展缓慢,培养结果差异很大,多数具有价值的甘蓝材料小孢子胚产量低而不稳定,限制了该方法在甘蓝育种中的应用。供试材料为日本铁头65、日本绿宝石、C317等5份。材料种子在试验前一年秋季播于大田,自然越冬后于第二年春季4、5月进行培养。在开花期从供体植体花序上取3.5⁴.5 mm长的花蕾,用75%酒精浸30 s,0.1%HgCl₂消毒5 min,无菌水冲洗3次。花药采用B₅+13%蔗糖+0.5 g·L^-1活性炭固体培养基,将花药在无菌下从花蕾中剥出,接种到培养基上;小孢子培养采用NLN+13%蔗糖+0.5 g·L^-1活性炭液态培养基,花蕾经挤压破碎、过滤离心,收集小孢子加入NLN培养液分装至60 mm×15 mm培养皿中,每皿2 mL,用Parafilm封口。花药和小孢子培养先放入33℃恒温培养箱中培养24 h,然后转入25℃下黑暗培养,培养30 d后统计小孢子胚数。将小孢子胚在光照下培养变绿,然后转入B5+BA 0.1 mg·^-1+NAA0.1 mg·L^-1固体培养基上长成绿芽。再将幼芽转入B5+NAA 0.1 mg·L^-1生根培养基上可以生根,形成完整植株。1.甘蓝花药培养和小孢子培养经高温诱导处理可形成从圆球形至子叶形不同发育时期的胚,未经高温处理的材料不能形成小孢子胚。2.诱导形成子叶形小孢子胚所需时间不同,花药培养通常需要4周,而小孢子培养仅要2³周。3.花药培养和小孢子培养材料诱导成功率（诱导出胚的基因型与培养的基因型之比）无差别,均为60%,但小孢子胚诱导率（每皿诱导小孢子胚数）差别极大,花药培养平均每皿诱导0.6枚胚,小孢子培养每皿诱导7.2枚胚,诱导小孢子胚数是花药培养的12倍。4.不同基因型间形成胚的数量差别极大,日本铁头65最高,平均每皿出胚15.2枚,C317平均每皿产胚为2.2枚,C309未诱导出胚;花药培养与小孢子培养也具有相类似的结果。5.花药培养和小孢子培养添加活性炭(0.5 mg·L^-1)较未添加活性炭的对照培养效果好,小孢子胚诱导率二者相差3⁴倍,表明添加适量的活性炭是花药培养和游离小孢子培养胚诱导成功与否的关键。6.花药培养诱导小孢子胚数较少,多为子叶形胚,小孢子培养诱导形成的胚数较多,在同皿中同时存在球形至子叶形不同发育类型的胚,将子叶形小孢子胚在光下适当培养后转入B₅+BA 0.2 mg·L^-1+NAA 0.02 mg·L^-1继代培养,大多数胚能长成绿芽。在诱导出胚的3份甘蓝材料中共诱导形成小孢子胚1 050枚。7.小孢子胚形成的再生植株经流式细胞仪测定和田间花期鉴定,80%以上为二倍体,流式细胞仪测定和花期鉴定结果一致。更多还原