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花药培养和小孢子培养是获得单倍体植株的主要途径。与常规有性杂交育种技术相比,利用单倍体植株进行单倍体育种可以缩短育种年限、提高后代的选择效率、加快育种进程,已成为小麦常规育种的有力补充。另外,单倍体植株在遗传基础研究和基因工程等方面也有重要的应用。小麦上,花药培养研究开展较早,操作技术简单,是目前进行小麦单倍体育种的主要方法。相比较花药培养,游离小孢子培养工作量小、可以避免体细胞干扰、工作效率高,已成为近年来的研究热点。在小麦单倍体诱导中,花药培养效果受材料基因型、环境因素和操作技术等多种因素的影响较大,诱导率低而不稳,仍然是影响其应用的最主要因素,而小孢子培养受诸多因素影响,技术操作复杂,仍存在一定难度。因此,提高花药培养效率和建立小孢子培养体系促进小麦单倍体育种具有重要的作用。本文通过对不同基因型材料花药培养力的比较,及供试材料不同播期和不同诱导培养时间等因素对小麦花药培养效果的影响,以筛选高培养力基因型和提高小麦花药培养效率,并利用花药预培养方式进行了游离小孢子培养,拟建立小麦小孢子培养技术体系,并在花药和小孢子培养中对雄核发育过程进行了显微观察,取得如下结果:1.对16个小麦不同基因型花药培养的结果表明,基因型间诱导率和绿苗产率差异显著,供试基因型的诱导率在0~93.77%之间,其绿苗产率在0~7.92%之间。其中,诱导率较高的有石4185、周麦11矮优系和郑育麦9987,诱导率分别为93.77%、47.33%和40.56%,其绿苗产率分别为0.43%、0.67%和7.92%;而郑麦9962、良星66等品种诱导率最低为0。结果显示,供试材料中郑育麦9987为花培力较高的品种,其诱导率和绿苗产率均较高。2.不同播期对小麦花药培养效果的影响结果表明,播期是影响小麦花药培养的主要因素之一。较小麦正常播种时间推迟15d左右(即第二播期),花药培养诱导率略有降低,但可以显著提高分化率和绿苗分化率,推迟30d左右(即第三播期),诱导率最高(泛麦8号15.33%,新春9号16.36%)但分化率和绿苗分化率却大幅降低,其绿苗分化率由最高时的23.91%和19.57%,分别降至0和2.25%。3.不同诱导培养时间对花药培养的影响结果表明,供试两个基因型的诱导率随诱导培养时间的延长而升高,诱导培养60d其诱导率是7d的11~12倍;但随诱导培养时间的延长,愈伤组织或胚状体分化为绿苗的能力下降,在诱导培养14d内,绿苗分化率较高(郑麦7698和泛麦8号分别为21.01%和50.00%)。因此,小麦花药诱导培养7~14d较佳,有利于绿苗分化。4.小麦花药培养过程中显微观察结果显示,幼穗经低温预处理4d后,小孢子细胞发生质壁分离;经32℃高温预培养3d后,可见具胚性发生的小孢子体积膨大,细胞质变浓厚显示一种“星状”结构;培养第9d后胚性小孢子具有双核;培养第12、14d后胚性小孢子呈多细胞结构;培养第28d后诱导形成愈伤组织和胚状体。5.通过花药磁力搅拌法分离小麦小孢子,经筛网过滤收集的小孢子在CHB-1液体诱导培养基中进行培养,显微观察发现培养后的小孢子一直发生质壁分离,未发现细胞分裂现象,培养18d后未能诱导形成胚状体或愈伤组织。