水稻花药培养力的遗传控制研究进展

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1、摘要水稻花药培养技术与杂交育种、诱变育种及转基因技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。水稻花药培养力是数量性状，基因型是众多影响水稻花药培养力因素中的一个关键因子。首先介绍了植物组织可培养力的评价指标，重点综述了水稻花药培养力的基因型效应与遗传控制，以期为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。关键词水稻花药培养力；评价指标;基因型效应;基因定位；标记辅助选择中图分类号S511.038文献标识码A文章编号1007-5739(2016)17-0025-04AbstractAntherculturetec

2、hnology，combinedwithcrossbreeding，inducedmutationbreedingandtransgenictechnology,hasbecomeanimportanttechnologyinricebreeding.Theanthercultureabilityofriceisaquantitativetraitandthegenotypeisakeyfactorinthericeantherculture.Characteristicsusedforevaluatingtis

3、suecultureabilitywasintroducedfirstlyandthengenotypiceffectsandgeneticcontrolofanthercultureabilityinricewerediscussed，toprovidesomeusefulinformationfortheimprovementofriceantherculturabilitybygeneticmanipulations.Keywordsriceantherculturability；evaluatingcha

4、racteristics；genotypiceffect；genemapping；marker-assistedselection组织培养技术是植物生物技术的基本方法，也是基因工程技术实际应用的先决条件，因此了解组织培养反应的遗传特性对基础研宄和植物遗传改良在许多方面都具有重要意义［1-3］。花药培养是非常重要和实用的生物技术手段，也是目前获得单倍体植株和进行单倍体育种的主要方法［4］。水稻是最重要的粮食作物之一，自20世纪60年代末首次获得水稻花培植株后［5］，国内外在影响花药培养效果的因素及花培特性的遗传等基

5、础研究方面做了大量工作；同时，紧密结合育种实践，通过花药培养选育水稻新品种也取得了令人瞩目的成果［6-10］。目前，花药培养技术与杂交育种技术、诱变育种技术及转基因育种技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。笔者试图对近年来有关水稻花药培养特性遗传控制的研究进展进行综合评述，为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。1评价植物组织可培养力的指标植物组织的可培养力包括愈伤组织诱导能力和再生能力2个方面。同一基因型不同外植体的可培养力存在很大差异，但愈伤组织诱导率和绿苗分化率在不同外植体之间的相关性却表现大

6、不相同，例如，水稻花药与幼穗、成熟胚的愈伤诱导率存在显著正相关，幼穗和幼胚的愈伤诱导率也存在极显著正相关，但同一外植体的愈伤诱导率和绿苗分化率之间不存在相关性，愈伤诱导率与绿苗分化率无关，即愈伤诱导率高，绿苗分化率不一定高［11］。对水稻花药培养力的研究结果表明，花药愈伤组织诱导能力和再生能力之间无相关性［12-24］，是2个独立的性状，这就需要分阶段采用不同的指标来综合评价水稻的花药培养力。为了评估可培养力这种特性，人们提出了不同的评价指标（表1）。总体上反映培养力的指标可分为两大类，一类与愈伤组织诱导能力有关

7、，涉及愈伤诱导的数量、质量、生长与形态等；另一类则与愈伤组织分化或再生能力有关，涉及到再生芽、苗或植株的产量、倍性等。这些指标可反映出植物对不同培养阶段的响应特性，为分析遗传与环境因子对植物培养能力的影响提供了测定参数。然而，由于不同的研宄者对同一性状采用的测定指标不同，报道的结果往往缺乏可比性，例如，在评价再生能力时，有的采用再生频率（能分化出植株的愈伤组织百分数），有的则采用产率（平均每块愈伤组织产生的植株数），使得即使利用相同的群体对控制再生能力的QTL（quantitativetraitloci,数量性状

8、位点）定位结果也有差异［25］。相对而言，植株产率变异范围比再生频率大，可解释更多的表型变异，以其为指标更能准确反应再生能力，且检测出的QTL更多［26-28］。2水稻花药培养力的基因型效应在众多影响因素中，基因型是影响水稻花药培养力的最重要因素［4,10,49-51］o从不同的研宄报道来看，通常野生稻的花药培养力低于栽培稻，而在栽培种中则以粳稻培养效率较高，籼稻培养力较