| 单词 | 花生胚胎培养 |
| 释义 | 【花生胚胎培养】 花生胚胎培养是指不成熟的胚及具胚器官的果针(伸长的子房)和胚珠，在离体培养条件下，使胚珠发育成种子或胚萌发形成幼苗。花生胚胎培养是花生改良的重要手段之一，通过果针离体培养可以克服花生属种间杂交不亲和性；与诱变育种相结合提高了花生育种效果；花生是开花、下针多，结种子少，繁殖系数低的作物，采用胚胎培养可以获得更多的试管种子或试管苗，以加速稀有材料的繁殖与利用。 1943年，哈维(Harvey)和舒尔茨(Schulz)在美国农学会杂志上首次报导了花生胚挽救的研究，但大量研究工作是70年代以后开展起来的。1970年，马丁(Martin)在法国《油脂作物(oléagineux)》上报导了用0．3mm长的花生胚珠在MS培养基，加Heller培养基的微量元素，激动素(kn)0．5～1．0mg／L培养获得植株。1975年以色列齐夫(Ziv)和赞姆斯基(Zamski)用花生栽培种的果针，在MS培养基附加Kn 0．1～0．5mg／L，萘乙酸(NAA)0．5～2mg／L的条件下，果针向上接种于培养基培养出成熟荚果。其后，国内外很多学者，采用MS或B5培养基，分别附加吲哚乙酸(IAA)或NAA1～mg／L，赤霉素(GA)2～4mg／L，或Kn0．5～1mg／L，蔗糖3%～6%，琼脂0．8%～1%，培养温度在27～28C，培养栽培种的果针或胚珠，均获得了成熟的试管种子或小苗。萨斯特里(Sastri)与申馥玉等分别培养了A．pusilla与A．duranensis等野生花生未入土的果针也获得成功。花生栽培种与野生种的自交果针培养成功率一般在50%左右，高的可达75%。80年代以来，花生育种工作更迫切地要求利用野生种的抗性基因源来改良栽培品种。因此，国内外学者把花生胚胎培养的热点集中在那些抗病虫性很强，但与栽培种杂交不亲和的野生种利用上。国际半干旱热带作物研究所(ICRISAT)1980～1989年用花生栽培种与根茎区组野生种A．glabrata杂交，结合激素涂抹处理，取其胚珠接种在MS+Kn 1mg／L+NAA 2mg／L的培养基上，获得愈伤组织，并分化出小苗，但小苗移栽到地里未结种子。1988～1989年，张新友在国际半干旱研究所，用花生区组的栽培种Robut33－1等及二倍体野生种A．batizocoi、A．duranen sis与直立区组A．sp．9993等杂交，取授粉后20～30d的胚和胚珠，用MS流体培养基，每升分别附加IAA0．075mg和Kn0．01mg；NAA2mg和BAP(苄基腺嘌呤)0．5mg；NAA2mg和BAP0．5mg等，蔗糖浓度3%～5%，诱导产生愈伤组织、主茎分化等。培养结果，栽培品种作亲本的未成功，而A．batizoloi×A．sp．30134和A．duranensis×A．sp．9993等组合获得F1代开花植株。但因花粉高度不育均未获得杂种后代。在国内，申馥玉等自1981年对花生属栽培种与野生种杂交亲和性进行了研究，结论与国外基本一致。1989年用5大类型栽培种如四粒红、姜半、西洋生、伏花生和鲁花8号等十几个品种作母本，根茎区组野生种A．glabrata作父本。取授粉后6～25d的杂交果针，分别接种在附加不同浓度生长素与激动素的MS培养基上，培养成具有成熟籽仁的荚果，进而获得了F2、F3代杂种以及与栽培种回交的B1F3子代。通过对杂种性状观察和叶片同功酶分析都证明是真杂种。经过重复培养同样获得成功，增加培养基的生长素用量，培养成功率更高。实践证明，利用果针离体培养技术克服了花生种间杂交不亲和障碍，使花生野生种质的抗性基因转移到培养种上，对花生育种是一个突破。提高花生杂交不亲和果针离体培养成功率的重要技术环节有以下几方面：1．培养基。基本培养基用MS与B5皆可，关键是掌握好生长素与激动素的浓度。GA能促进果针迅速伸长和膨大，但只用GA解决不了胚败育问题，荚果仍然是空的；IAA能使果针从断口处长出数条根，帮助果针吸收养分，胚发育成种子。每升培养基附加GA与IAA各2～4mg，培养成功率为0．5%～5%；分别增加到10mg，培养成功率高达10%以上，高浓度的生长素是克服胚败育的重要条件。Kn很容易使果针产生大块愈伤组织，把果针紧紧包住，因此，激动素的浓度每升不宜超过2mg，必须与高浓度的生长素配合使用。蔗糖浓度以6%较好，琼脂0．8%。培养基分装在50ml或100ml的三角瓶里。2．接种材料与培养方法。(1)材料：供试的花生品种因基因型不同，培养效果也有差异，在我们选用的十几个品种中以四粒红和鲁花8号的培养成功率较高。果针的日龄也有影响，以授粉后10d左右的效果较好，超过15d的难以培养成功。(2)培养方法：剪取长0．8～1cm的果针，经70%的酒精消毒30s，再用0．2%的氯化汞消毒7～8min，无菌水冲洗3次，然后放在经灭菌垫有滤纸的培养皿中吸去多余的水，针端向下插入培养基，每瓶接种2～3个果针。若针端向上接种，果针在生长过程中要弯转180°再插入培养基膨大，消耗养分太多，不利于胚胎发育。接种后将三角瓶置于黑暗条件下，温度控制在27～28℃为宜，最好在人工气候箱或加水盘的培养箱内进行培养。一般培养15d左右果针明显伸长，50d左右开始膨大，荚果逐渐形成细纹，由乳白色变褐色，再过20～30d或以收获。一般从接种到收获需要120～140d、一次培养即可，中间不需要转移培养基。3．不亲和杂交果针培养出的种子不同于一般种子，由于生理机能失调，常出现以下几种情况，应该注意妥善处理。(1)“早熟萌发”即种子很小时就萌发成小苗。对发育健全的小苗要及时转移到小花盆里，给予适宜的环境条件，长成壮苗后再转移到室外；有的小苗无胚根，要转移到附加IAA或NAA的MS或B5培养基里继续培养，诱导产生根后再转移到花盆。(2)种子的休眠性强，有的种子培养2年多欠不发芽，如果在一般条件下发芽种子易霉烂。因此，收获的种子晾干后在干燥的条件下存放几个月，要种植时先经50～100mg／L乙烯利处理，水温在20℃左右浸种1～2h，用滤纸吸去多余的水，经表面消毒后接种到培养基里，对发育饱满的种子。采用琼脂培养基培养即可，种子发芽后移栽到花盆或地里；对发育不良的种子，可用MS的1／4～1／2无机盐和微量元素IAA与GA各2～4mg，蔗糖1%～3%的培养基，促使发育不良的种子发芽。(3)F1代杂种花粉发育异常，花粉粒大大小小很不整齐，无生活力的秕花粉多，有可能使植株不育，得不到杂种后代，特别是初期开的花，花粉生活力更低，到开花中期花粉生活力逐渐提高，要做好与栽培种回交的准备工作。在条件不同开花时期，取不同节位上的花，将花粉混合与栽培种回交，一般能得到回交子代。花生属分7个区组，有70多个野生种，只有花生区组内的野生种与栽培种杂交能得到杂种后代，其他六个区组杂交都不亲和。而抗性最强的野生资源并不在花生区组内，由于不亲和性而阻碍了花生育种工作对具有多护野生种质的利用。通过胚胎培养，尤其是果针离体培养技术已克服了花生栽培种与根茎区组具有多护的A．glabrata的不亲和障碍，获得了杂种后代，这不仅为花生品种改良增加了新的基因源，同时为不亲和野生种的利用开创了一条新的技术路线；花生胚胎培养技术与辐射诱变相结合，必将会有力地促进花生育种工作的发展。【参考文献】：1 申馥玉，等．花生栽培种与野生种杂交亲和性研究．花生科技．1983，2：28～302 申馥玉，等．花生栽培种与不亲和野生种杂交果针离体培养简报．花生科技，1990，1：10～113 颜昌敬主编．农作物组织培养．上海：上海科技出版社．1991．396～4074 ICRISAT．annual report．1982～19895 ICRISAT．report．19906 Sastri D C，et al．Tissue culture and prospects for impovement of Arachis hypogaea and other oil seed crops，In：Proc．COSTED Symp on Tissue Culture of Economically Important Plants，1981．42～577 Ziv M，et al．Geotropic reponses and pod development in gynophore explant of peanut，Arachis hypogaea L．cultured in vitro，Annals of Botany，1975，39：579～583(山东省花生研究所申馥玉、邱庆树、王传堂撰) |
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