不同消毒液对寒地早粳稻花药离体培养结果的影响

刘宇 姜新龙 姜玉伟 陆文静 刘辉 张献国 庞欢欢 张海建

摘  要：花药离体培养培育的植株是纯合体，可以在早世代选出所期望的性状并稳定遗传，使育种年限降低。花药离体培养操作过程中，消毒处理很重要。试验选用不同消毒液对F1代植株进行处理，结果表明：84消毒液和新洁尔灭都对F1代植株起到了一定的消毒作用，花药污染率分别为6.67%和7.78%，愈伤诱导率超过50%，均正常分化出绿苗。

关键词：消毒液；花药离体培养；水稻

中图分类号：Ｓ511.2+2                           文献标志码：A文章编号：1673－6737（２０24）03－００15－０3

Effects of Different Disinfectants on the Results of in Vitro Culture

of Early Japonica Rice Anther in Cold Area

LIU Yu1 ， JIANG Xin-long2 ， JIANG Yu-wei2 ， LU Wen-jing3 ， LIU Hui3 ，

ZHANG Xian-guo3 ， PANG Huan-huan2 ， ZHANG Hai-jian2

（1 Heilongjiang Agricultural Vocational and Technical College， Jiamusi Heilongjiang 154007， China;

2 Jiamusi Longgeng Seed Industry Co.， LTD.， Jiamusi Heilongjiang 154026， China;

3 Rice Research Institute， Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Jiamusi Heilongjiang 154025， China）

Abstract： The plants cultivated by anther in vitro culture are homozygotes， which can select the desired traits in early generation and inherit them stably， thus reducing the breeding life. Disinfection is very important in the process of anther culture in vitro. In the experiment， different disinfectants were used to treat F1 generation plants. The results showed that both the 84 disinfectant and the Xinjieermie had certain disinfection effect on F1 generation plants， the anther contamination rate was 6.67% and 7.78% respectively， the callus induction rate was more than 50%， and green seedlings were differentiated normally.

Key words： Disinfectant; Anther culture in vitro; Rice

水稻在我国乃至全世界都是最重要的粮食作物之一[1]，黑龙江省作为种植水稻大省，不仅承担着省内的口粮问题，也承担着国家的生产重任。黑龙江省属于作物生育期短，低温冷害多发的生态区域，育种以早熟、耐冷、抗病性强、高产、优质为目标。常规育种年限长，杂交后代易出现分离[2]。花药离体培养大大地缩短了育种年限，快速综合各基因性状[3]，所得后代都是纯合体，后代一般不会发生性状分离，从H2代即可成系统。花药离体培养操作过程中需要对穗进行消毒处理，目前常用且消毒效果比较好的消毒液是升汞，但是升汞有剧毒，刺激性大，对水质、土壤等环境有一定的危害性，本项试验研究旨在探索用不同消毒液进行穗处理，对花药和愈伤组织以及分化绿苗的影响。

1  材料与方法

1.1  试验材料

供试消毒液如表1所示，试验所需植株为F1代，培养瓶是PC塑料组培瓶，70 mm×110 mm，每瓶接种花药100粒。

1.2  试验设计

2022年7月9日上午8点晴朗无风在田间取穗，选取剑叶与倒二叶叶枕距为5～12 cm的植株，此时为单核靠边期，花培的最佳时期，对选取的穗进行预处理[4]，8 ℃处理6～12 d，7月15日开始接种，接种完成后放置在暗培养条件下，消毒液使用浓度及时间如表2所示，每种消毒液处理后均用无菌水冲洗3～5次。

1.3  试验方法

本试验接种培养基采用N6培养基+2，4-D2mg/L，通过剪颖抖药法将花药转接到N6培养基上，26±2 ℃，黑暗条件下诱导。转移愈伤培养基用MS培养基+IAA 1mg/L+KT 2mg/L，40 d左右，N6培养基中开始分化出愈伤组织，将1～2 mm的愈伤组织应用无菌操作技术转移到MS培养基中，每瓶10粒，在温度26±2 ℃，光照1 000～1 500 lx，每天光照12 h条件下诱导生根。

2  结果与分析

2.1  不同消毒液处理穗后接种花药污染率

不同消毒液处理穗后接种花药污染率如表3所示，未经消毒液处理的穗污染率高达100%，说明消毒液对穗处理非常有必要。经过消毒液处理的污染率：酒精>次氯酸钙>升汞>新洁尔灭>84消毒液，试验表明84消毒液消毒效果最好，花药污染率仅为6.67%，其次是新洁尔灭，花药污染率为7.78%，升汞的消毒效果没有前两者好，花药污染率为11.11%。

2.2  不同消毒液处理穗后产生愈伤瓶数

不同消毒液处理穗后产生愈伤瓶数如表4所示，经过升汞处理的产生的愈伤瓶数最多，达到82.22%，既没污染又没有产生愈伤的瓶数最少，其次是84消毒液、新洁尔灭和次氯酸钙以及酒精，经过84消毒液和新洁尔灭处理的愈伤诱导率都在60%以上，经过次氯酸钙处理的愈伤诱导率稍低一点，为55.56%。不建议用酒精对穗进行处理，污染率高、产生愈伤瓶数低。

2.3  不同消毒液处理穗后形成绿苗数

从表5可以看出，不同消毒液处理穗后对分化的绿苗块数并没有影响。说明消毒液的处理仅对消毒植物体本身起作用，消毒的程度与消毒液的种类不会对愈伤的形成和绿苗的分化产生影响。

3  结论与讨论

本试验就寒地早粳稻的花药离体培养中对于不同消毒液的使用进行研究，试验结果表明消毒液对穗处理非常有必要。经过消毒液处理后，接种花药的污染率：酒精>次氯酸钙>升汞>新洁尔灭>84消毒液，形成的愈伤组织数：升汞>84消毒液>新洁尔灭>次氯酸钙>酒精。接种花药之后既没有污染又没有形成愈伤组织的培养瓶中，也许是花药自身弱，也许是消毒液的浓度或时间伤害到花药导致。不同消毒液处理穗后的绿苗数是不受影响的，在本试验中可知，愈伤组织本身不会受消毒液的影响，之前的研究中也有证实过，出愈率与绿苗率不相关[5]。84消毒液和新洁尔灭作为对环境污染比较小，消毒处理结果良好的消毒液，可以代替升汞在早粳稻花药离体培养中消毒液的作用，而84消毒液具有腐蚀性和刺激性气味，接触时间长眼睛会酸涩流泪，新洁尔灭相对来说比较安全。

参考文献：

[1] 胡建林，周黎，郑兴飞，等.水稻花药离体培养的研究现状与展望[J]. 农业科技通讯，2019（12）：57-61.

[2] 王桂艳. 常规水稻育种的方法及关键技术[J].农家参谋，2020（16）：159.

[3] 王敏，段海燕，姜恭好，等.水稻花药培养技术的研究进展[J].中国农学通报，2022，38（14）：18-22.

[4] 李艳萍.水稻花药离体培养与花培育种研究[J].天津农业科学，2003（4）：36-38.

[5] 吴丹.籼稻花培条件的优化研究[D].长沙：湖南农业大学，2017.