浅析组织培养技术在甜菜种植中的应用

罗永春

[摘 要] 在甜菜育种工作中，积极应用组织培养技术，对提高甜菜育种质量具有重大的意义。创造甜菜新种质资源的途径有通过甜菜未授粉胚珠的培养，细胞杂交技术以及原生质体培养等等。通过组织培养技术在甜菜种植中的应用，可以拓宽杂交种的遗传基础，也能迅速生成甜菜纯合系，达到快速繁殖和保存种质的目标。本文重点来探析目前我国组织培养技术在甜菜育种、种植中的应用。

[关键词] 组织培养技术 甜菜 育种 应用

[中图分类号] S723.132 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）11-0051-01

一、材料

二十世纪三十年代初，植物组织培养技术初步发展，成为一项全新的生物技术。组织培养技术是指在无菌的环境下，将离体的植物细胞、组织和器官等在人工配制的培养基础上，提供适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织等，可达到培养完整植株的目的。作为我国重要糖料作物之一的甜菜，自交结实率较低，因此，在实践中，将组织培养技术与常规育种方式相结合，进一步促进甜菜杂种优势工作的发展，缩短育种年限，提高我国甜菜育种的整体水平

二、方法

1.甜菜组织培养技术——未授粉胚珠培养技术

现阶段，实现甜菜纯合系的最关键、有效的手段即是未授粉胚珠的培养技术。最开始，法国、美国以及波兰等地最先展开未授粉胚珠培养技术的研究。近些年，我国在该项组织培养技术方面的发展十分迅速，取得了显著成果。

未授粉胚珠培养技术与花药培养技术相比，具有显著的优势，不仅诱导率极高，出苗材料也相当广泛。胚珠培养诱导率一般在2.79%左右，一些基因型材料诱导率能达到35.56～54.62%，诱导率明显上升，为甜菜育种工作的进展提供了前提条件

未授粉胚珠培养技术可以迅速生成大量纯合系，尤其是高糖纯合系、像MS以及PGOB等培养基都具有很高的诱导率，取得了较为理想的效果，进一步推动了甜菜杂优育种工作的进程，还有助于生成新型的甜菜生物型。

2.甜菜组织培养技术——原生质体培养

近些年，我国的原生质体培养技术已经获得了重大的发展，已经成功分离出原生质体，并且实现了分化成株，原生质体融合工作也在深入的研究和探讨中，细胞质杂交方面的研究也初步取得了成效

三、讨论

1.组织培养技术在甜菜育种环节的应用

目前，为了实现大量、快速繁殖的目标和保存原有基因型的目的，种株腋芽培养技术已经逐步形成配套体系，并积极应用到实践中。甜菜育种程序中，加快未授粉胚珠培养技术的实用化发展，对进一步优化甜菜育种程序起到了至关重要的作用。

通过对胚珠的培养，快速、大量生成高糖以及纯合体（抗病），是加强甜菜育种质量的行之有效的途径，对于提高培养材料的诱导率是甜菜育种工作中的重点，也是一个难点。现阶段，原生质体培养以及体细胞融合的研究逐步深入，为进一步拓宽甜菜基因资源提供了强有力的保障，同时，也克服了远缘杂交的困难，还引入了异源细胞质基因技术，这些都是甜菜组织培养技术的应用所取得的成果。

体细胞杂交技术呈现出迅速发展的态势，在甜菜育种工作中被积极应用。体细胞杂交技术也就是原生质体融合技术，在生物技术领域中占据着重要的地位。对于植物种质资源的创新起高了关键作用，也促进了品种的改良，获得新种质及新生物型。原生质体融合技术是在特定的物理或化学环境下，经过诱导，融合而成新的杂种细胞，再经过细胞分裂而形成愈伤组织，分化及再生。再依据育种目标培育出新的品种，体细胞表型发生的变化可以了解到细胞的变异情况，有时需要通过分子标记手段进行识别。就目前的体细胞杂交技术的应用而言，该项组织培育技术的发展速度相对较慢。

甜菜育种的重要组成部分就是由未授粉胚珠培养和种株腋芽培养技术，将这些育种技术与常规的育种方法结合起来，能够实现快速、大量生成高糖以及抗病纯合体，强化良种的优势组合，选育出高糖、抗病、丰产的组合，将其转化为强大的生产力，不仅进一步完善了原生质体的培养技术，还能实现甜菜育种及种植的战略目标。

2.甜菜种质的保存

在甜菜种质的保存方面，一般情况下，都是以种子的形式在常温环境下进行保存，同时，为了保证种子的发芽率，每隔几年，育种专家会将甜菜种子取出来，进行一次繁殖。在某些国家，也采用低温种子库对甜菜种子进行长期保存。由于种子要经常进行繁殖，这样的保存方式会耗费掉很大的人力、物力资源，有时，由于操作的失误，会造成混种等错误的发生。随着组织培养方法对种子进行保存的进程不断推进，一些甜菜种子或稀缺的种子源（野生资源或不育系突变体等），都可以采用组织培养方法进行保存。这样，种子的保存不会受到季节、环境等因素的影响和制约，会有效避免种子受到病虫的侵害，也便于地区之间的交接、转移，对一些珍贵基因的抢救等工作也便于展开。组织培养保存种质一般都是在超低温（液氮低温—200℃左右）的条件下，细胞的代谢活动都停止，生长等活动也无法实现，可以保证甜菜种质的稳定性。另外，组织培养保存种质只需占用很小的保存空间，具有显著的优势，对提高种质的保存和管理起到了很大的积极影响。

目前，组织培养技术在甜菜育种方面的广泛应用，极大地提升了甜菜育种工作的质量。

未授粉胚珠培养技术、原生质体培养技术以及原生质体的融合技术都取得了很大的进展，另外，组织培养保存种质领域也取得了较为满意的成效。未来，对于组织培养技术的研究需要进一步深入，将该项技术积极应用到实践中，进一步提高甜菜育种的质量。甜菜组织培养技术已经取得了很大的进步和发展，未来，该项技术拥有广阔的发展前景，研究领域对于甜菜组织培养技术的研究有待进一步深入，如何提高甜菜未授粉胚珠的成活率，探究影响甜菜未授粉胚珠成活率的制约条件，另外，体细胞杂交技术成为进一步研究的重点，低温保存甜菜种质的方法仍需继续研究。

参考文献

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