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吕永刚等
:
水稻休眠芽再生无性繁殖体系的构建
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限制因素之一。那么就急需找到一种适宜的室外培
育材料和一套高效合理的再生繁殖技术体系。现已
有不少的外植体被应用于组织培养
(Mikami and
Kinoshita, 1988)
，但适合于实验室外进行大规模再
生繁育的培育材料，至今仍待继续探寻。植物的休
眠芽作为一种优良的快繁材料在甘蔗的生产研究
中应用的最为广泛也较成熟
(
曾吉恕
, 1987,
作物杂
志
, 2: 32-33;
李富生等
, 2000,
种子
, (3): 41-45;
Cheema and Hussain, 2004)
，它既可以用作原材料在
实验室进行组织培养，也可以在田间直接掩埋上一
季带有休眠芽的甘蔗杆来获得再生植株。在水稻研
究中，利用休眠芽特性发展起来的再生稻研究也初
具规模，但目前多局限于在田间直接利用稻桩进行
简单的再生，再生效率和产量都面临严峻挑战。虽
然也有不少的研究借助于植物激素的使用来增加
产量和生产效率，但是也只是得到了小幅度的提
升。因为其没有充分利用水稻不同节位上休眠芽、
稻杆节点处的根发育系统、土壤养分的重复利用以
及再生株生长空间狭小等。再生稻的生产利用虽然
具有一定的局限性，但同时也具有相当大的发掘潜
力。本研究利用带有休眠芽的离体稻杆培育，与稻
桩直接再生相比，不仅大大提高了各节位休眠芽的
存活率和再生率，而且穗部性状得到明显改善，每
穗谷粒数也明显增多，因此说明若直接利用头季稻
稻桩再生，其再生植株的生根区、叶形态建成和穗
部发育可能都将受到营养供应等条件的限制，这与
易镇邪等
(2008)
研究结果一致。
此外，本技术体系实施过程中仅需要少量的外
源植物激素，相对于组织培养及三系和两系杂交制
种大大降低了生产成本。以田间行、株距为
15cm×15cm
，每平方米单株种植
49
株为基准，本
技术体系所用
1
亩头季稻稻杆的出苗量可供
20~25
亩移栽用苗所需，虽然相对于直接利用种子萌发移
栽，其繁殖系数仍较低，但对于提高再生稻生产效
率和一些用量较小的水稻材料繁育以及特殊材料
的繁殖应用，特别是在
“MS+FS”
制种模式的应用推
广中，此繁殖系数完全可以满足生产需求。因此，
本技术体系若应用到水稻实际生产中，仍具有其可
行性和高效性。
2.2
提高水稻休眠芽再生繁殖体系生产效率的关键
本研究结果表明，将水稻休眠芽再生繁殖体
系应用于生产，主要应考虑以下几个关键问题。其
一，生育期的调整。这可以通过选择生育期较短的
品种
(
组合
)
或提早播种期等方法来解决。其二，材
料的整齐度问题。因为离体的稻杆包含不同节位的
休眠芽，可能会出现同一批取材的休眠芽出芽先后
不同，以致后期再生植株参差不齐。头季稻稻桩上
不同节位干物质积累、碳水化合物和内源激素等含
量存在显著差异
(
张桂莲等
, 2005;
周文新等
,
2008)
，结果会出现低位芽萌发早、生长缓慢，高位
芽萌发晚但生长快，因此可通过利用不同外源植物
激素和施加不同源的肥料来调节内源激素和库源
来平衡休眠芽的出芽速率。也可以采取不同节位分
别培育的方法来调整整齐度。其三，再生苗的成苗
效率和成活率以及再生植株增产问题。水稻休眠芽
的萌发与生长发育受植物激素的调控，使用外源植
物激素可能会对内源激素的含量产生相应的影响，
从而通过内源植物激素的变化调节休眠芽的萌发
及再生植株的生长发育。本研究结果表明使用
6-BA
、
NAA
、
CTK
等不仅提高了成苗率，还提高
了叶绿素含量、叶面积、穗长、穗粒数等主要指标，
其原因可能是
6-BA
、
CTK
可以持续不断地刺激根
芽细胞，使细胞增殖保持在最快阶段，促进节点处
根的发育和再生苗的形成
(Li et al., 2006)
。然而现阶
段对施用外源植物激素对内源激素的影响及与休
眠芽萌发和生长关系的研究还较少，具体的影响机
理还有待继续深入研究。
为完善水稻休眠芽再生繁殖技术体系的理论
和实践，我们将继续深入研究施用外源植物激素对
内源激素的影响机理；研究探明连续多代再生是否
存在遗传力衰退的情况；实施品种配套再生繁育，
为
“MS+FS”
制种模式的应用推广做好基础准备。
2.3
离体节点休眠芽再生无性繁殖体系的应用前景
本研究表明，将头季稻带休眠芽的离体稻杆
进行培育再生与稻桩直接再生的效果差异显著：
前者主要充分利用了各个节位的休眠芽以及各节
点处的根再生系统，且重新移栽可以通过控制移
栽的密度来调控植株间的生长空间，再结合外源
植物激素的应用大大提高了生产效率，因此该体
系展现出了良好的发展潜力。在再生繁殖技术体
系推广中，就是要方法简单方便高效，农民易接
受。而本研究的技术方案不仅方法简单易懂，且
高效成本低，因此，在一些特殊材料的繁殖，主
推品种的再生生产以及未来杂交水稻
“MS+FS”
的