[发明专利]一种离体培养用水稻花药快捷分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离体培养用水稻花药快捷分离方法，属于农业科学技术领域。

背景技术

水稻花药培养是指用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药，接种在人工培养基上离体培养，以改变花药内花粉粒的发育程序，诱导其分化，并连续进行有丝分裂，形成细胞团，进而形成一团无分化的薄壁组织--愈伤组织，随后使愈伤组织分化成完整的水稻植株。花培植株经过人工加倍或自然加倍产生纯合的二倍体植株，通过常规系统选育方法，选出综合性状优异的纯合稳定株系(品系)，再经过进一步的品种比较、区域试验和生产示范育成新的品种，这种花培技术与常规育种相结合的方法就是花培育种。

水稻花药培养是当今生物技术育种中较为成熟、实用、快速、有效的育种新技术。水稻花药培养育种主要特点表现为缩短育种周期，提高选择效率，加速有效性状转移等。花药培养育种已与常规杂交育种、远缘杂交育种、诱变育种以及转基因技术相结合，发展形成了一套育种技术体系。花培育种是水稻育种多、快、好、省的新途径，在传统农业向高技术农业的转化中发挥着纽带作用。

1968年日本新关和大野通过花药离体培养获得水稻花培植株，揭开了人类利用花药创造水稻新种质的序幕。水稻花培育种具有缩短育种年限、扩大变异范围、提高选择效率等优势，近几十年来发展很快，在水稻育种中已被广泛应用。花培育种是近代生物技术的重要组成部分，也是生物技术各领域中最早在水稻方面进入实用化阶段的一种育种方法。我国自1970年开始水稻花培研究以来，经历了启动、调整、发展三个阶段，在花培方法、诱导手段、取材世代及群体规模等研究上不断完善、创新，培育出了大量花培品种、恢复系及不育系等，为品种改良创造了大量的种质资源，为远缘杂交育种、超级稻育种、新株型育种及转基因育种等现代生物技术的发展提供了重要的技术支撑。

1975年我国利用花培育种技术第一次育成了粳稻品种单丰1号，标志着花培技术在我国常规水稻育种应用的开端。随后利用花培技术育出了很多优良的常规品种，如中花系列、龙粳系列、京花系列、闽花系列、宁粳系列、早单7301、晚单7号、合单76-085、合江2l、浙粳66号、花寒早、花培528、南抗1号、朝花矮、协优赣-8等，通过审定的品种有40多个。不育系和恢复系的长期使用会发生退化，因此严格的提纯复壮措施非常必要，因此花培育种在不育系和恢复系的提纯上应用较多。葛美芬等同配套提纯了汕优63的三系材料珍汕97B、珍汕97A和恢复系明恢63。1993年张家宏等对水稻印尼水田谷6号质源不育系Ⅱ-32A和优IA的花培提纯获得成功。花培过程产生的变异也为水稻的选育提供了新的遗传基础材料，选育出了一些应用广泛的新恢复系和新组合。如四川农业大学水稻研究所选育出的花广518、花广549、花广1357和蜀恢162等广亲和恢复系。张志雄等同利用花培技术选育出了恢复系川恢802和组合Ⅱ优802。另外，由于水稻籼粳杂种和爪籼杂种的后代稳定非常慢，可以对其杂种后代进行花药培养，加速其杂种后代的稳定，以加速水稻育种的进程。利用花培技术已选育出了具有良好育性转换特性的光温敏不育系I-IS-1、I-IS-2、1103S、H1286S、1647S、ZNDBS和培MS-1等。

作为世界上最大的稻米生产国和消费国，我国的水稻研究在世界上处于领先地位。水稻产量的飞跃、品质的改良、对特定环境的适应性、对病、虫、草的水平抗性等等，涉及宏观生态领域与微观基因领域的研究。水稻花药培养是水稻育种在微观领域与宏观领域的纽带，作用不可忽视。植物的生长受着内部基因与外部环境的双重影响，目前植物组织培养技术还不能使培养的外部环境与每个个体的生长达到最佳组合，因此该技术还不是很完美的，具体到每种植物的组织培养还需要在不断的研究当中继续加以改进。水稻花培技术本身还有很多急需改进的地方，其中培养基的成分包括大量元素、微量元素、维生素以及生长激素等等的组成及用量还有待于进一步的研究，操作方法等也应深入地研究并简化，才能保证在水稻育种应用中的高效地位。

现阶段花培育种在花药培养方法上仍存在着工作量大、工作效率低的矛盾，限制了花培技术在育种中的应用。随着生物技术的快速发展，新的技术不断被创造出来，也为花培途径育种的应用技术提出更高要求。如何提高工作效率、加快选择效率、缩短育种周期、创新种质材料、配合其它生物技术的应用，快速获得纯系，充分利用花培技术在基础理论研究和育种应用研究的雄厚基础，成为我们迫切需要解决的问题。