CN104871964A - 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法 - Google Patents

一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104871964A
CN104871964A CN201510323455.1A CN201510323455A CN104871964A CN 104871964 A CN104871964 A CN 104871964A CN 201510323455 A CN201510323455 A CN 201510323455A CN 104871964 A CN104871964 A CN 104871964A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rice
seedling
day
wild
rataria
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510323455.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104871964B (zh
Inventor
程在全
陈玲
李定琴
余腾琼
肖素勤
殷富有
张敦宇
钟巧芳
柯学
杨雅云
付坚
陈越
王玲仙
蒋聪
罗红梅
李娥贤
将春苗
曾民
赵才美
黄兴奇
王波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Biotechnology and Germplasm Resource Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences
Original Assignee
Biotechnology and Germplasm Resource Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biotechnology and Germplasm Resource Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences filed Critical Biotechnology and Germplasm Resource Institute of Yunnan Academy of Agricultural Sciences
Priority to CN201510323455.1A priority Critical patent/CN104871964B/zh
Publication of CN104871964A publication Critical patent/CN104871964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104871964B publication Critical patent/CN104871964B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法，属于生物学技术育种领域。该方法缩短了酒精消毒时间和降低了酒精浓度，为提高杂交种苗成活率奠定了基础；对胚培养基中的MS进行了改良，降低了KNO3、NH4NO3、KH2PO4和MnSO4·4H2O浓度，同时不加CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、烟酸、盐酸吡哆醇和盐酸硫胺素；在炼苗技术进行了创新，植株炼苗时，采用了操作方便，效果好的炼苗处理，大大提高了幼苗的成活率。本发明简化了胚挽救的操作，整个培育时间仅需30天，大大缩短了培育周期；同时大幅度地提高了成苗率，使成苗率达到94％，提高了野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率。

Description

一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法
技术领域
本发明涉及一种野生稻与栽培稻远缘杂交育种的方法，特别是一种野生稻与栽培稻杂交后，提高胚挽育种效率的方法，属于生物学技术育种领域。
背景技术
野生稻由于长期生长在各种逆境中通常具有许多优良遗传特性，是改良栽培稻提高产量及其抗病虫害、抗干旱、抗寒冷、改善营养品种的优良遗传资源。一般通过远缘杂交技术，把野生稻的优良遗传特性整合到栽培稻中，从而用于科学研究及新品种的创制。
但野生稻基因组与栽培稻基因组差异较大，A基因组的栽培稻与BB，CC，BBCC，CCDD，EE，FF，GG，HHKK，HHJJ等9个基因组的野生稻种间杂交后，往往不能正常结实，难以获得杂交种子，即使获得杂交种子，种子也中途夭折，难以发芽成苗。要使杂交组合获得成功，需要通过胚挽救途径获得杂种后代。杂种胚挽救培养技术作为组织培养的一个重要领域已有近百年的历史，杂交、胚珠和杂交幼胚的离体培养，是目前克服受精后发育障碍的有效方法，在植物育种工作中发挥着极为重要的作用。
现有的野栽远缘杂交种胚挽救技术虽有报道，如，迟全勃等，2005年报道的《通过胚胎拯救将野生稻耐旱特性转移到栽培稻进行远缘杂交初探》；中国专利“提高栽培稻与不同基因组型野生稻杂交幼胚成苗率的方法”(专利号ZL2006101293081，授权公告号CN100566557，公开日2008年05月14日)；中国专利“一种胚挽救和离体诱导相结合构建异源多倍体水稻的方法”(专利申请号201210449736.8，公开号CN103155854A，公开日2013年06月19日)。相关报道的胚挽救技术成苗率(31％-75％)相对传统方法(5％-50％)有所提高，并将胚挽救技术与其他技术结合。但培育技术复杂、培养周期长。
所以，为了能最大限度的获得野生稻优良遗传特性，避免远缘杂种胚早衰，使大量远缘杂交胚继续发育成正常种子，有效缩短野栽杂交后代的培育周期和提高杂种成活率，尽快进入选育程序，整个野栽远缘杂交胚挽救技术需要许多改进的地方。
发明内容
本发明目的是为解决栽培稻与野生稻远缘杂交过程中，杂交种不结实及胚挽救过程中效率低的问题，提供一种能快速有效获得大量野栽远缘杂交种苗的新方法。
本发明的技术方案是：
一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法，包括以下步骤：
(1)幼胚消毒处理
野生稻与栽培稻授粉后9-11天，取杂交后的种子剥去颖壳后，将种子用体积分数为65％酒精处理30秒，再用质量分数为0.2％的升汞溶液消毒处理10分钟，然后用无菌水清洗6-7次，之后把种子放在灭菌吸水纸上于超净台上风干；
(2)幼胚接种培养
在超净台上，把种子上的胚乳刮除，保留完整的幼胚，把幼胚接种于装有胚培养基的透明玻璃培养瓶中，将所述培养瓶置于温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的光照恒温培养箱中培养，每天光照时间为12小时；所述胚培养基为：改良MS+琼脂粉8g/L+蔗糖10g/L，pH5.8-6.0，所述改良MS的配方由以下大量元素、微量元素、铁盐和有机成分组成：大量元素为：KNO31266mg/L，NH4NO31100mg/L，KH2PO4170mg/L，MgSO4·7H2O 370mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L，微量元素为：KI 0.83mg/L，H3BO36.2mg/L，MnSO4·4H2O11.2mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L，Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L，铁盐为：Na2·EDTA37.3mg/L，FeSO4·7H2O 27.8mg/L，有机成分为：肌醇100mg/L，甘氨酸2mg/L；
(3)组培苗炼苗
待幼胚形成三叶期的生根小苗后，从培养瓶中取出小苗用自来水冲洗去除琼脂，放到试管中，加入自来水，自来水淹没小苗根部，进行炼苗处理，所述炼苗处理是：试管口用透明保鲜膜封住，放入温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的培养室中培养，每天光照时间为12小时，同时从炼苗处理的第一天至第五天，每天用大头针在封口的保鲜膜膜上刺出10-15个小孔，第六天将小苗移栽到盛有土壤的培养钵中，在温室或大棚中按常规温室水稻栽培进行管理。
所述野生稻为景洪普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)，所述栽培稻为粳稻02428。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、幼胚酒精消毒处理浓度和时间进行上不同于现有的方法。本发明缩短了酒精消毒时间和降低了酒精浓度，这样便于保护幼胚不受伤害，为提高杂交种苗成活率奠定了基础。
2、对培养基配方的改进。本发明通过大量试验，所使用的改良MS，主要降低了现有MS培养基中的KNO3、NH4NO3、KH2PO4和MnSO4·4H2O浓度，同时不加CuSO4·5H2O、CoCl2·6H2O、烟酸、盐酸吡哆醇(维生素B6)和盐酸硫胺素(维生素B1)，更适宜幼胚的营养生长，并且由蔗糖适当提供一些C源，后期主要靠其自身光合作用提供C源能量，而又避免传统的MS培养基的营养物质浓度过高使苗徒长或者污染严重。
3、本发明在炼苗技术进行了创新。植株炼苗时，连续5天每天用大头针在封口膜上刺出10-15个小孔，促使幼苗逐步适应外界环境，从而大大提高了幼苗的成活率，其操作方便，效果好。
综上所述，本发明简化了胚挽救的操作，通过幼胚消毒处理、培养基和炼苗技术的改进及适宜的培养条件、各步骤的协同作用，整个培育时间仅需30天，大大缩短了培育周期；同时大幅度地提高了成苗率，使成苗率达到94％，产生了显著的效果，提高了野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率。
具体实施方式
下面结合景洪普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)与粳稻02428的种间远缘杂交具体实施实例，进一步阐述本发明的方法。各实施例中无特殊说明为常规方法。
景洪普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)直接来源和原始来源于中国云南省，原始来源时间和直接来源时间均为2006年4月(采集方式)。粳稻02428为市售。
(1)幼胚消毒处理
在景洪普通野生稻与粳稻02428杂交授粉10天后，从母本粳稻02428上将杂交小穗取下，共获得50粒种子。立即带回实验室，剥去颖壳经过30秒体积分数为65％酒精处理，接着将种子放入质量分数为0.2％的升汞消毒处理10分钟，然后用无菌水清洗6次，之后把种子放在灭菌吸水纸上于超净台上风干。
(2)幼胚接种培养
在超净台上，用镊子夹住种子，用手术刀片把50粒种子上的胚乳逐渐刮除，保留完整的幼胚，把幼胚接种于装有胚培养基的高为10.5cm，直径为6.5cm的透明玻璃培养瓶中，每1瓶放置1粒种子，置于温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的光照恒温培养箱中培养，每天光照时间为12小时。所述胚培养基为：改良MS+琼脂粉8g/L+蔗糖10g/L，PH5.8-6.0，所述改良MS的配方见表1，培养基的配制方法依据常规方法配制。
(3)组培苗炼苗方法：
经过25天的培养后，获得47棵三叶期的生根小苗，然后进行炼苗。即将三叶期的生根小苗从培养瓶中取出，自来水冲洗除去琼脂，放到直径为3cm，高为20cm的大试管中，自来水仅淹没小苗根部，试管口用透明保鲜膜封住，放入温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的培养室中培养，每天光照时间为12小时，同时从炼苗的第一天至第五天，每天用大头针在封口膜上刺出10-15个小孔，第六天将移栽到盛有土壤的培养钵中，并放置于温室中按常规水稻水肥管理。
此实施例得到47苗F1代，成苗率达到94％。经过田间种植，又进行了2次回交和2次自交，目前得到了1000份后代株系，这些株系具有景洪普通野生稻的部份遗传特性，是很好的种质创新材料，可以用于研究解析景洪普通野生稻的优良性状和基因，也是用于培育水稻新品系、新品种的优良亲本材料。
表1 本发明所述改良MS的配方

Claims (2)

1.一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)幼胚消毒处理
野生稻与栽培稻授粉后9-11天，取杂交后的种子剥去颖壳后，将种子用体积分数为65％酒精处理30秒，再用质量分数为0.2％的升汞溶液消毒处理10分钟，然后用无菌水清洗6-7次，之后把种子放在灭菌吸水纸上于超净台上风干；
(2)幼胚接种培养
在超净台上，把种子上的胚乳刮除，保留完整的幼胚，把幼胚接种于装有胚培养基的透明玻璃培养瓶中，将所述培养瓶置于温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的光照恒温培养箱中培养，每天光照时间为12小时；所述胚培养基为：改良MS+琼脂粉8g/L+蔗糖10g/L，pH5.8-6.0；所述改良MS的配方由以下大量元素、微量元素、铁盐和有机成分组成：大量元素为：KNO31266mg/L，NH4NO31100mg/L，KH2PO4170mg/L，MgSO4·7H2O 370mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L，微量元素为：KI 0.83mg/L，H3BO36.2mg/L，MnSO4·4H2O11.2mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L，Na2MoO4·2H2O 0.25mg/L，铁盐为：Na2·EDTA37.3mg/L，FeSO4·7H2O 27.8mg/L，有机成分为：肌醇100mg/L，甘氨酸2mg/L；
(3)组培苗炼苗
待幼胚形成三叶期的生根小苗后，从培养瓶中取出小苗用自来水冲洗去除琼脂，放到试管中，加入自来水，自来水淹没小苗根部，进行炼苗处理，所述炼苗处理是：试管口用透明保鲜膜封住，放入温度为25℃、空气相对湿度为70％、光照强度为4000Lx的培养室中培养，每天光照时间为12小时，同时从炼苗处理的第一天至第五天，每天用大头针在封口的保鲜膜膜上刺出10-15个小孔，第六天将小苗移栽到盛有土壤的培养钵中，在温室或大棚中按常规温室水稻栽培进行管理。
2.根据权利要求1所述的提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法，其特征在于：所述野生稻为景洪普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)，所述栽培稻为粳稻02428。
CN201510323455.1A 2015-06-12 2015-06-12 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法 Expired - Fee Related CN104871964B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510323455.1A CN104871964B (zh) 2015-06-12 2015-06-12 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510323455.1A CN104871964B (zh) 2015-06-12 2015-06-12 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104871964A true CN104871964A (zh) 2015-09-02
CN104871964B CN104871964B (zh) 2016-11-02

Family

ID=53939871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510323455.1A Expired - Fee Related CN104871964B (zh) 2015-06-12 2015-06-12 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104871964B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106305420A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 宁波市农业科学研究院 药用野生稻胚拯救后代快速繁殖的培养基及方法
CN106962085A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 一种能使稻属植株快速脱病脱毒的扦插育苗方法
CN108094205A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 甘肃农业大学 劣化小黑麦种子胚挽救方法
CN108522279A (zh) * 2018-03-21 2018-09-14 浙江师范大学 茭白种子胚直接成苗组织培养法及所用培养基
CN109006479A (zh) * 2018-07-25 2018-12-18 中国计量大学 一种利用茭白幼胚进行再生苗诱导的方法
CN112369327A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 湖北省农业科学院粮食作物研究所 一种提高长雄野生稻与栽培稻杂交种成苗率的方法
CN112806258A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 科稷达隆生物技术有限公司 一种加速水稻世代进程的方法及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085969A2 (en) * 2000-05-08 2001-11-15 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Genetic transformation in plants using site-specific recombination and wide hybridization
CN101142894A (zh) * 2007-09-26 2008-03-19 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 野生稻远缘杂交高效培养优良后代的方法
CN102668973A (zh) * 2012-06-04 2012-09-19 广西壮族自治区农业科学院水稻研究所 提高栽培稻与小粒野生稻回交一代杂种获得率的新方法
CN103155854A (zh) * 2012-11-12 2013-06-19 湖北大学 一种胚挽救和离体诱导相结合构建异源多倍体水稻的方法
WO2014118636A2 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 International Rice Research Institute Breeding methods for enhanced grain yield and related materials and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001085969A2 (en) * 2000-05-08 2001-11-15 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Genetic transformation in plants using site-specific recombination and wide hybridization
CN101142894A (zh) * 2007-09-26 2008-03-19 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 野生稻远缘杂交高效培养优良后代的方法
CN102668973A (zh) * 2012-06-04 2012-09-19 广西壮族自治区农业科学院水稻研究所 提高栽培稻与小粒野生稻回交一代杂种获得率的新方法
CN103155854A (zh) * 2012-11-12 2013-06-19 湖北大学 一种胚挽救和离体诱导相结合构建异源多倍体水稻的方法
WO2014118636A2 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 International Rice Research Institute Breeding methods for enhanced grain yield and related materials and methods

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.L.MARIAM等: "Interspecific hybridization of cultivated rice, Oryza sativa L. with the wild rice, O. minuta Presl.", 《THEOR APPL GENET》 *
李定琴等: "云南普通野生稻和地方稻WRKY45基因的克隆及转化", 《西北植物学报》 *
杨长桃等: "水稻远缘杂交幼胚培养成苗的研究初探", 《福建农业科技》 *
殷富有等: "野栽交育成粳稻新品种云资粳41号", 《第1届中国杂交水稻大会论文集》 *
谢勇武等: "粳稻02428×02428c重组自交系孕穗期耐冷性QTL分析", 《中国水稻科学》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106305420A (zh) * 2016-08-19 2017-01-11 宁波市农业科学研究院 药用野生稻胚拯救后代快速繁殖的培养基及方法
CN106305420B (zh) * 2016-08-19 2018-06-05 宁波市农业科学研究院 药用野生稻胚拯救后代快速繁殖的培养基及方法
CN106962085A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 一种能使稻属植株快速脱病脱毒的扦插育苗方法
CN106962085B (zh) * 2017-03-29 2019-09-20 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所 一种能使稻属植株快速脱病脱毒的扦插育苗方法
CN108094205A (zh) * 2017-12-25 2018-06-01 甘肃农业大学 劣化小黑麦种子胚挽救方法
CN108094205B (zh) * 2017-12-25 2021-03-09 甘肃农业大学 劣化小黑麦种子胚挽救方法
CN108522279A (zh) * 2018-03-21 2018-09-14 浙江师范大学 茭白种子胚直接成苗组织培养法及所用培养基
CN108522279B (zh) * 2018-03-21 2021-06-18 浙江师范大学 茭白种子胚直接成苗组织培养法及所用培养基
CN109006479A (zh) * 2018-07-25 2018-12-18 中国计量大学 一种利用茭白幼胚进行再生苗诱导的方法
CN109006479B (zh) * 2018-07-25 2021-10-12 中国计量大学 一种利用茭白幼胚进行再生苗诱导的方法
CN112806258A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 科稷达隆生物技术有限公司 一种加速水稻世代进程的方法及应用
CN112369327A (zh) * 2020-11-13 2021-02-19 湖北省农业科学院粮食作物研究所 一种提高长雄野生稻与栽培稻杂交种成苗率的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104871964B (zh) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104871964B (zh) 一种提高野生稻与栽培稻远缘杂交胚挽救育种效率的方法
CN102369881B (zh) 一种铁皮石斛腋芽的快速繁殖方法
CN101142894A (zh) 野生稻远缘杂交高效培养优良后代的方法
CN106417015B (zh) 一种怀集报春苣苔组织培养和快速繁殖方法
CN105432464B (zh) 一种秋水仙素诱导楸叶泡桐同源四倍体的培育方法
CN102550405A (zh) 一种杨树单倍体培育方法
CN103299911A (zh) 一种高效获得素心建兰脱毒幼苗的方法
CN102805035A (zh) 结球甘蓝组织培养方法
CN101564012A (zh) 一种无核葡萄试管苗炼苗移栽技术
CN103168692B (zh) 一种灌木柳组织培养方法
CN103460971B (zh) 一种提高栝楼组培苗移栽成活率的方法
CN104273027B (zh) 一种景天科植物种子的无菌萌发方法
CN102165918A (zh) 粗皮桉组培再生的方法
CN106973796A (zh) 一种毛叶山桐子的组织培养育苗方法
CN103651140A (zh) 一种离体快繁短月藓配子体的方法及其培养基
CN101796921A (zh) 光皮桦叶芽组织培养快速繁殖技术
CN101796922A (zh) 西南桦叶芽组织培养快速繁殖技术
CN101595843A (zh) 苦参组织培养与快速繁殖方法
CN105638482B (zh) 核桃与核桃楸种间杂交幼胚培养的方法
CN102550406A (zh) 一种诱导杨树愈伤组织分化的方法及分化培养基
CN102657090A (zh) 一种地黄组培快繁方法
CN102511397A (zh) 一种杨树愈伤组织诱导方法及诱导培养基
CN104871965A (zh) 一种利用野生稻同时培育粳稻和籼稻的方法
CN101836592B (zh) 草地羊茅花药组织培养的方法及其专用培养基
CN110583486A (zh) 一种高抗逆性构树的培育方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20161102

Termination date: 20170612

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee