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摘要 水稻花药培养技术与杂交育种、诱变育种及转基因技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。水稻花药培养力是数量性状，基因型是众多影响水稻花药培养力因素中的一个关键因子。首先介绍了植物组织可培养力的评价指标，重点综述了水稻花药培养力的基因型效应与遗传控制，以期为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。
关键词 水稻花药培养力；评价指标；基因型效应；基因定位；标记辅助选择
中图分类号 S511.038 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0025-04
Abstract Anther culture technology，combined with cross breeding，induced mutation breeding and transgenic technology，has become an important technology in rice breeding. The anther culture ability of rice is a quantitative trait and the genotype is a key factor in the rice anther culture. Characteristics used for evaluating tissue culture ability was introduced firstly and then genotypic effects and genetic control of anther culture ability in rice were discussed，to provide some useful information for the improvement of rice anther culturability by genetic manipulations.
Key words rice anther culturability；evaluating characteristics；genotypic effect；gene mapping；marker-assisted selection
组织培养技术是植物生物技术的基本方法，也是基因工程技术实际应用的先决条件，因此了解组织培养反应的遗传特性对基础研究和植物遗传改良在许多方面都具有重要意义[1-3]。花药培养是非常重要和实用的生物技术手段，也是目前获得单倍体植株和进行单倍体育种的主要方法[4]。水稻是最重要的粮食作物之一，自20世纪60年代末首次获得水稻花培植株后[5]，国内外在影响花药培养效果的因素及花培特性的遗传等基础研究方面做了大量工作；同时，紧密结合育种实践，通过花药培养选育水稻新品种也取得了令人瞩目的成果[6-10]。目前，花药培养技术与杂交育种技术、诱变育种技术及转基因育种技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。笔者试图对近年来有关水稻花药培养特性遗传控制的研究进展进行综合评述，为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。
1 评价植物组织可培养力的指标
植物组织的可培养力包括愈伤组织诱导能力和再生能力2个方面。同一基因型不同外植体的可培养力存在很大差异，但愈伤组织诱导率和绿苗分化率在不同外植体之间的相关性却表现大不相同，例如，水稻花药与幼穗、成熟胚的愈伤诱导率存在显著正相关，幼穗和幼胚的愈伤诱导率也存在极显著正相关，但同一外植体的愈伤诱导率和绿苗分化率之间不存在相关性，愈伤诱导率与绿苗分化率无关，即愈伤诱导率高，绿苗分化率不一定高[11]。对水稻花药培养力的研究结果表明，花药愈伤组织诱导能力和再生能力之间无相关性[12-24]，是2个独立的性状，这就需要分阶段采用不同的指标来综合评价水稻的花药培养力。
为了评估可培养力这种特性，人们提出了不同的评价指标（表1）。总体上反映培养力的指标可分为两大类，一类与愈伤组织诱导能力有关，涉及愈伤诱导的数量、质量、生长与形态等；另一类则与愈伤组织分化或再生能力有关，涉及到再生芽、苗或植株的产量、倍性等。这些指标可反映出植物对不同培养阶段的响应特性，为分析遗传与环境因子对植物培养能力的影响提供了测定参数。然而，由于不同的研究者对同一性状采用的测定指标不同，报道的结果往往缺乏可比性，例如，在评价再生能力时，有的采用再生频率（能分化出植株的愈伤组织百分数），有的则采用产率（平均每块愈伤组织产生的植株数），使得即使利用相同的群体对控制再生能力的QTL（quantitative trait loci，数量性状位点）定位结果也有差异[25]。相对而言，植株产率变异范围比再生频率大，可解释更多的表型变异，以其为指标更能准确反应再生能力，且检测出的QTL更多[26-28]。
2 水稻花药培养力的基因型效应
在众多影响因素中，基因型是影响水稻花药培养力的最重要因素[4，10，49-51]。从不同的研究报道来看，通常野生稻的花药培养力低于栽培稻，而在栽培种中则以粳稻培养效率较高，籼稻培养力较低，籼粳杂交后代则介于二者之间。这充分说明花药培养力是受遗传控制的，供体品种的选择对提高花培的培养力特别重要。
不同野生稻之间的花药培养力存在很大差异。对不同野生稻花药培养力的比较研究结果表明，普通野生稻>药用野生稻>疣粒野生稻[52]。这种培养力的表现和它们与栽培稻的亲缘关系有关，一般来说，基因组为B、C、E、BC和CD的野生稻花药培养力通常低于基因组A的普通野生稻[53-54]。对不同生态型的普通野生稻的研究发现，直立型普通野生稻>倾斜型普通野生稻>匍匐型普通野生稻[55]。野生稻与栽培稻杂交后，无论是粳稻与野生稻的杂种，还是籼稻与野生种的杂种，其花药培养力均可得到改善[56]。 对籼稻和粳稻花培效果的差异已有很多研究报道，总体来说粳稻的花培效率高于籼稻。籼稻花药培养力一般偏低，平均出愈率不超过5%[57-58]，有些材料甚至不能诱导出愈伤组织[20，59]，花培植株产率1%～3%[60]。相对而言，粳稻的花培效率较高，已取得良好的效果[6]。愈伤组织诱导率一般在10%以上，有的可达40%以上[20，61]。但亚种内不同材料或品种间也有很大区别，例如，在籼型亚种内，不同品种的愈伤组织诱导率可相差10倍或以上，绿苗再生率变幅甚至更大（1.6%～82.9%）[19，58]。
3 水稻花药培养力的遗传控制
3.1 杂种F1花药培养力的表现
水稻花药培养力受遗传控制，是一种可遗传的特性[62]。如果双亲的花药培养力均较高，F1代的培养力也会较强。在光（温）敏核不育两系杂交稻的花药培养中，具有较高培养力的2个亲本，其杂种F1花药培养力相对也较高，但低于最优亲本；在高×低或低×高培养力类型中，杂种F1的花药培养力介于双亲之间，并偏向高值亲本；低×低培养力类型的杂种F1培养力为最低[63]。在籼粳交及籼爪交中，2类杂种F1出愈率大致相同，均显著高于籼籼交。绿苗分化率高低为表现为籼籼交>籼粳交>籼爪交[64]。
3.2 水稻花药培养力的遗传行为
水稻花药培养力包括花药愈伤组织诱导与绿苗分化能力2个方面，但它们是独立遗传的，不存在相关性[17-24，65]。已有研究结果表明，愈伤诱导能力是条件制约型性状，受少数隐性基因控制[66-67]；高培养响应特性是隐性性状，同时受几个基因的控制[22]。
水稻花药培养力的遗传行为十分复杂，受到加性效应、非加性效应作用及细胞质效应的影响。目前，在水稻花药培养力遗传的研究中，由于所用材料不同，所获得的结果并不完全一致，大体上可以分为以下几类：①愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，但加性效应的贡献占主导地位[17，22，67]。②愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说加性效应大于显性效应，而对再生率则主要是非加性效应的作用[18，68-69]。③愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说基因加性作用和非加性作用都较重要，而绿苗分化率以基因加性作用为主[70]。④愈伤组织诱导率主要受加性效应影响[22，71]，再生能力主要由母体效应影响，加性效应较小[71]。⑤胞质效应的不确定性。有些报道认为，培养力不但受核基因的控制，还受细胞质的影响[25，67-68，72]，但也有报道认为愈伤组织诱导率和再生能力均不受细胞质效应的影响[22]。由以上可知，水稻花药愈伤组织的诱导在很大程度上受加性效应控制，非加性效应的影响较小；但对绿苗再生的研究结论尚不充分，它同时受加性效应和显性效应的控制，而且在某些杂交组合中还受母体或细胞质的影响[73]。
3.3 控制花药培养力的基因定位与标记辅助选择
近年来，随着分子标记技术的发展和应用，可以将控制数量性状位点（QTL）进行逐个解析，利用QTL作图技术可估算各控制遗传变异位点的数目，鉴定这些位点在基因组中的分布、互作及其对表型变异的贡献大小。通过QTL分析，在包括水稻在内的多种不同植物中已定位许多与不同外植体培养力相关的位点[25，74]。
对水稻花药培养力的研究结果表明，它是受多基因控制的数量性状，通过分析已鉴定出了一些与水稻花药培养力有关的QTL（表2）。通过对Nipponbare与Milyang 23杂交的加倍单倍体（DH）群体的花药培养和RFLP连锁作图，Yamagishi等[34]发现控制愈伤组织形成的基因位于第1染色体，控制绿苗与白花苗比例的基因则位于第10条染色体。何 平等将籼稻窄叶青8号与粳稻京系17杂交的11个加倍单倍体（DH）株系用同一种培养基进行花药培养，利用该DH群体已构建RFLP连锁图谱进行了有关水稻花药培养力的数量性状基因座位（QTL）分析，在第6、7、8、10、12条等5条染色体上分别检测到与愈伤组织诱导率有关的5个QTL，其加性效应均为正，在第1、第9条染色体上检测到与绿苗分化率有关的2个QTL，这2个性状间的QTL不存在连锁，在第9条染色体上有1个主效基因与白苗分化率有关，对绿苗产率则没有检测到特有的QLT[12，21]。Kwon等[41]利用Milyang 23与Gihobyeo杂交的164个重组自交系，将控制绿苗再生能力的位点qAGR-10定位在第10条染色体上，在3种不同条件下可解释表型总变异的7.6%、8.9%和17.9%。并鉴定出与之连锁的3个RFLP标记RG323、RG241和RZ400；通过对43水稻品种和2个F2群体的标记基因型分析，发现与qAGR-10连锁的分子标记RZ400能够有效地识别再生能力高（>10%）和低（<3.0%）的基因型，他们认为此标记可用于筛选水稻高花药培养能力的种质资源和转入优良品种以应用于水稻花培育种。
Kwon等[75]进一步的研究结果展示了通过分子标记辅助选择改良水稻花药培养力的良好前景。他们将自己选育的具有较高的绿苗再生频率（可到38%以上）水稻品系MRGI079与IR64杂交，对F1、F2和BC1F2群体进行了花药培养，并利用标记RZ400进行了基因型鉴定。结果显示，在F2中具有MRGI079标记基因型个体的平均绿苗再生率为15.4%，而呈IR64标记基因型个体的平均绿苗再生率仅为2.42%，BC1F2中显示类似的结果。该研究结果证明通过该标记的辅助选择可获得高再生能力株系和改进籼稻的花药培养力，进而提高籼稻花培育种的效率。
4 存在的问题与展望
对植物培养力遗传控制的研究，促进了人们对愈伤组织诱导、生长与分化的分子机制的了解。尽管对水稻花药培养力的遗传研究取得了很大进展，但也存在一些问题。在进行花药培养力的分析时，有的研究因完全双列杂交的工作量太大而所用亲本较少，所得结果缺乏普遍意义，有的仅用了正交组合或反交组合材料而忽视了母体效应，有的未设置重复而不能准确估算误差方差，相关分析结果的可靠性可能会受到一定程度的影响。在进行花药包括其他组织培养力的QTL效应评估和定位时，由于不同杂交亲本的遗传背景、种植环境和生理状态的差异，各报道中检测的QTL位点数及其效应的大小有所不同，已定位的这些QTL的实际应用价值还有待于进一步确认。 虽然水稻花药培养已成为水稻育种比较成熟的手段，但在籼稻中仍存在愈伤组织诱导率和绿苗分化率偏低的问题，限制了花药培养技术在籼稻育种中的广泛应用。可通过3个方面来解决这一问题：一是改进培养体系。包括改善培养条件、改进培养基成分、选择合适外植体及处理方法等，建立一种对大多数籼稻基因型有效且简单易行、低成本的花培技术体系，使其在籼稻花培育种中更有效地发挥作用。二是通过亚种间杂交来改良籼稻的花药培养力。目前，水稻籼粳亚种间杂种优势利用已成为我国超级稻育种的主要途径和主攻目标之一[76-77]。不同籼稻品种间花药培养力存在差异，粳稻的花药培养力大于籼稻，籼粳亚种的花药培养力也优于籼稻。为此，可选择花药培养力高的籼粳品种杂交，一方面结合目前已鉴定出的高培养力QTL和已建立的籼粳特性分子标记进行辅助选择而改良籼稻的花药培养力；另一方面也可利用水稻花培育种优越之处快速选育超级稻的杂交亲本。三是通过基因聚合和转基因来创造适宜的材料。既可以利用标记辅助选择技术将能提高愈伤诱导率和绿苗分化率的QTLs 聚合在一起，也可以通过转基因技术将控制高培养力的位点转入籼稻，进而培育出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的籼型材料。
基于目前对水稻花培遗传控制的研究结果，在以后的水稻花药培养工作中，应注重高培养力材料的选育与应用，进行杂种花培育种时应注意选择高培养力材料为桥梁亲本，同时兼顾细胞质效应而关注杂交亲本组配方式；从基因效应的角度来看，则应重点关注那些对愈伤诱导率和绿苗分化率贡献率较大的QTL，利用标记辅助选择和转基因技术聚合有促进效应的主效基因，通过筛选或基因编辑技术减少或消除那些负效应的QTL，这样就有可能培养出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的材料，对大幅度提升水稻花药培养力将具有重要意义。
5 参考文献
[1] LEE K，JEON H，KIM M.Optimization of a mature embryo based in vitro culture system for high-frequency somatic embryogenic callus induction and plant regeneration from japonica rice cultivars [J].Plant Cell Tissue
关键词 水稻花药培养力；评价指标；基因型效应；基因定位；标记辅助选择
中图分类号 S511.038 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0025-04
Abstract Anther culture technology，combined with cross breeding，induced mutation breeding and transgenic technology，has become an important technology in rice breeding. The anther culture ability of rice is a quantitative trait and the genotype is a key factor in the rice anther culture. Characteristics used for evaluating tissue culture ability was introduced firstly and then genotypic effects and genetic control of anther culture ability in rice were discussed，to provide some useful information for the improvement of rice anther culturability by genetic manipulations.
Key words rice anther culturability；evaluating characteristics；genotypic effect；gene mapping；marker-assisted selection
组织培养技术是植物生物技术的基本方法，也是基因工程技术实际应用的先决条件，因此了解组织培养反应的遗传特性对基础研究和植物遗传改良在许多方面都具有重要意义[1-3]。花药培养是非常重要和实用的生物技术手段，也是目前获得单倍体植株和进行单倍体育种的主要方法[4]。水稻是最重要的粮食作物之一，自20世纪60年代末首次获得水稻花培植株后[5]，国内外在影响花药培养效果的因素及花培特性的遗传等基础研究方面做了大量工作；同时，紧密结合育种实践，通过花药培养选育水稻新品种也取得了令人瞩目的成果[6-10]。目前，花药培养技术与杂交育种技术、诱变育种技术及转基因育种技术等相结合，已成为水稻育种的一个重要技术手段。笔者试图对近年来有关水稻花药培养特性遗传控制的研究进展进行综合评述，为通过遗传操纵改良水稻的花药培养力提供参考。
1 评价植物组织可培养力的指标
植物组织的可培养力包括愈伤组织诱导能力和再生能力2个方面。同一基因型不同外植体的可培养力存在很大差异，但愈伤组织诱导率和绿苗分化率在不同外植体之间的相关性却表现大不相同，例如，水稻花药与幼穗、成熟胚的愈伤诱导率存在显著正相关，幼穗和幼胚的愈伤诱导率也存在极显著正相关，但同一外植体的愈伤诱导率和绿苗分化率之间不存在相关性，愈伤诱导率与绿苗分化率无关，即愈伤诱导率高，绿苗分化率不一定高[11]。对水稻花药培养力的研究结果表明，花药愈伤组织诱导能力和再生能力之间无相关性[12-24]，是2个独立的性状，这就需要分阶段采用不同的指标来综合评价水稻的花药培养力。
为了评估可培养力这种特性，人们提出了不同的评价指标（表1）。总体上反映培养力的指标可分为两大类，一类与愈伤组织诱导能力有关，涉及愈伤诱导的数量、质量、生长与形态等；另一类则与愈伤组织分化或再生能力有关，涉及到再生芽、苗或植株的产量、倍性等。这些指标可反映出植物对不同培养阶段的响应特性，为分析遗传与环境因子对植物培养能力的影响提供了测定参数。然而，由于不同的研究者对同一性状采用的测定指标不同，报道的结果往往缺乏可比性，例如，在评价再生能力时，有的采用再生频率（能分化出植株的愈伤组织百分数），有的则采用产率（平均每块愈伤组织产生的植株数），使得即使利用相同的群体对控制再生能力的QTL（quantitative trait loci，数量性状位点）定位结果也有差异[25]。相对而言，植株产率变异范围比再生频率大，可解释更多的表型变异，以其为指标更能准确反应再生能力，且检测出的QTL更多[26-28]。
2 水稻花药培养力的基因型效应
在众多影响因素中，基因型是影响水稻花药培养力的最重要因素[4，10，49-51]。从不同的研究报道来看，通常野生稻的花药培养力低于栽培稻，而在栽培种中则以粳稻培养效率较高，籼稻培养力较低，籼粳杂交后代则介于二者之间。这充分说明花药培养力是受遗传控制的，供体品种的选择对提高花培的培养力特别重要。
不同野生稻之间的花药培养力存在很大差异。对不同野生稻花药培养力的比较研究结果表明，普通野生稻>药用野生稻>疣粒野生稻[52]。这种培养力的表现和它们与栽培稻的亲缘关系有关，一般来说，基因组为B、C、E、BC和CD的野生稻花药培养力通常低于基因组A的普通野生稻[53-54]。对不同生态型的普通野生稻的研究发现，直立型普通野生稻>倾斜型普通野生稻>匍匐型普通野生稻[55]。野生稻与栽培稻杂交后，无论是粳稻与野生稻的杂种，还是籼稻与野生种的杂种，其花药培养力均可得到改善[56]。 对籼稻和粳稻花培效果的差异已有很多研究报道，总体来说粳稻的花培效率高于籼稻。籼稻花药培养力一般偏低，平均出愈率不超过5%[57-58]，有些材料甚至不能诱导出愈伤组织[20，59]，花培植株产率1%～3%[60]。相对而言，粳稻的花培效率较高，已取得良好的效果[6]。愈伤组织诱导率一般在10%以上，有的可达40%以上[20，61]。但亚种内不同材料或品种间也有很大区别，例如，在籼型亚种内，不同品种的愈伤组织诱导率可相差10倍或以上，绿苗再生率变幅甚至更大（1.6%～82.9%）[19，58]。
3 水稻花药培养力的遗传控制
3.1 杂种F1花药培养力的表现
水稻花药培养力受遗传控制，是一种可遗传的特性[62]。如果双亲的花药培养力均较高，F1代的培养力也会较强。在光（温）敏核不育两系杂交稻的花药培养中，具有较高培养力的2个亲本，其杂种F1花药培养力相对也较高，但低于最优亲本；在高×低或低×高培养力类型中，杂种F1的花药培养力介于双亲之间，并偏向高值亲本；低×低培养力类型的杂种F1培养力为最低[63]。在籼粳交及籼爪交中，2类杂种F1出愈率大致相同，均显著高于籼籼交。绿苗分化率高低为表现为籼籼交>籼粳交>籼爪交[64]。
3.2 水稻花药培养力的遗传行为
水稻花药培养力包括花药愈伤组织诱导与绿苗分化能力2个方面，但它们是独立遗传的，不存在相关性[17-24，65]。已有研究结果表明，愈伤诱导能力是条件制约型性状，受少数隐性基因控制[66-67]；高培养响应特性是隐性性状，同时受几个基因的控制[22]。
水稻花药培养力的遗传行为十分复杂，受到加性效应、非加性效应作用及细胞质效应的影响。目前，在水稻花药培养力遗传的研究中，由于所用材料不同，所获得的结果并不完全一致，大体上可以分为以下几类：①愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，但加性效应的贡献占主导地位[17，22，67]。②愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说加性效应大于显性效应，而对再生率则主要是非加性效应的作用[18，68-69]。③愈伤组织诱导率和再生率的遗传同时受加性效应和显性效应影响，对愈伤组织诱导率来说基因加性作用和非加性作用都较重要，而绿苗分化率以基因加性作用为主[70]。④愈伤组织诱导率主要受加性效应影响[22，71]，再生能力主要由母体效应影响，加性效应较小[71]。⑤胞质效应的不确定性。有些报道认为，培养力不但受核基因的控制，还受细胞质的影响[25，67-68，72]，但也有报道认为愈伤组织诱导率和再生能力均不受细胞质效应的影响[22]。由以上可知，水稻花药愈伤组织的诱导在很大程度上受加性效应控制，非加性效应的影响较小；但对绿苗再生的研究结论尚不充分，它同时受加性效应和显性效应的控制，而且在某些杂交组合中还受母体或细胞质的影响[73]。
3.3 控制花药培养力的基因定位与标记辅助选择
近年来，随着分子标记技术的发展和应用，可以将控制数量性状位点（QTL）进行逐个解析，利用QTL作图技术可估算各控制遗传变异位点的数目，鉴定这些位点在基因组中的分布、互作及其对表型变异的贡献大小。通过QTL分析，在包括水稻在内的多种不同植物中已定位许多与不同外植体培养力相关的位点[25，74]。
对水稻花药培养力的研究结果表明，它是受多基因控制的数量性状，通过分析已鉴定出了一些与水稻花药培养力有关的QTL（表2）。通过对Nipponbare与Milyang 23杂交的加倍单倍体（DH）群体的花药培养和RFLP连锁作图，Yamagishi等[34]发现控制愈伤组织形成的基因位于第1染色体，控制绿苗与白花苗比例的基因则位于第10条染色体。何 平等将籼稻窄叶青8号与粳稻京系17杂交的11个加倍单倍体（DH）株系用同一种培养基进行花药培养，利用该DH群体已构建RFLP连锁图谱进行了有关水稻花药培养力的数量性状基因座位（QTL）分析，在第6、7、8、10、12条等5条染色体上分别检测到与愈伤组织诱导率有关的5个QTL，其加性效应均为正，在第1、第9条染色体上检测到与绿苗分化率有关的2个QTL，这2个性状间的QTL不存在连锁，在第9条染色体上有1个主效基因与白苗分化率有关，对绿苗产率则没有检测到特有的QLT[12，21]。Kwon等[41]利用Milyang 23与Gihobyeo杂交的164个重组自交系，将控制绿苗再生能力的位点qAGR-10定位在第10条染色体上，在3种不同条件下可解释表型总变异的7.6%、8.9%和17.9%。并鉴定出与之连锁的3个RFLP标记RG323、RG241和RZ400；通过对43水稻品种和2个F2群体的标记基因型分析，发现与qAGR-10连锁的分子标记RZ400能够有效地识别再生能力高（>10%）和低（<3.0%）的基因型，他们认为此标记可用于筛选水稻高花药培养能力的种质资源和转入优良品种以应用于水稻花培育种。
Kwon等[75]进一步的研究结果展示了通过分子标记辅助选择改良水稻花药培养力的良好前景。他们将自己选育的具有较高的绿苗再生频率（可到38%以上）水稻品系MRGI079与IR64杂交，对F1、F2和BC1F2群体进行了花药培养，并利用标记RZ400进行了基因型鉴定。结果显示，在F2中具有MRGI079标记基因型个体的平均绿苗再生率为15.4%，而呈IR64标记基因型个体的平均绿苗再生率仅为2.42%，BC1F2中显示类似的结果。该研究结果证明通过该标记的辅助选择可获得高再生能力株系和改进籼稻的花药培养力，进而提高籼稻花培育种的效率。
4 存在的问题与展望
对植物培养力遗传控制的研究，促进了人们对愈伤组织诱导、生长与分化的分子机制的了解。尽管对水稻花药培养力的遗传研究取得了很大进展，但也存在一些问题。在进行花药培养力的分析时，有的研究因完全双列杂交的工作量太大而所用亲本较少，所得结果缺乏普遍意义，有的仅用了正交组合或反交组合材料而忽视了母体效应，有的未设置重复而不能准确估算误差方差，相关分析结果的可靠性可能会受到一定程度的影响。在进行花药包括其他组织培养力的QTL效应评估和定位时，由于不同杂交亲本的遗传背景、种植环境和生理状态的差异，各报道中检测的QTL位点数及其效应的大小有所不同，已定位的这些QTL的实际应用价值还有待于进一步确认。 虽然水稻花药培养已成为水稻育种比较成熟的手段，但在籼稻中仍存在愈伤组织诱导率和绿苗分化率偏低的问题，限制了花药培养技术在籼稻育种中的广泛应用。可通过3个方面来解决这一问题：一是改进培养体系。包括改善培养条件、改进培养基成分、选择合适外植体及处理方法等，建立一种对大多数籼稻基因型有效且简单易行、低成本的花培技术体系，使其在籼稻花培育种中更有效地发挥作用。二是通过亚种间杂交来改良籼稻的花药培养力。目前，水稻籼粳亚种间杂种优势利用已成为我国超级稻育种的主要途径和主攻目标之一[76-77]。不同籼稻品种间花药培养力存在差异，粳稻的花药培养力大于籼稻，籼粳亚种的花药培养力也优于籼稻。为此，可选择花药培养力高的籼粳品种杂交，一方面结合目前已鉴定出的高培养力QTL和已建立的籼粳特性分子标记进行辅助选择而改良籼稻的花药培养力；另一方面也可利用水稻花培育种优越之处快速选育超级稻的杂交亲本。三是通过基因聚合和转基因来创造适宜的材料。既可以利用标记辅助选择技术将能提高愈伤诱导率和绿苗分化率的QTLs 聚合在一起，也可以通过转基因技术将控制高培养力的位点转入籼稻，进而培育出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的籼型材料。
基于目前对水稻花培遗传控制的研究结果，在以后的水稻花药培养工作中，应注重高培养力材料的选育与应用，进行杂种花培育种时应注意选择高培养力材料为桥梁亲本，同时兼顾细胞质效应而关注杂交亲本组配方式；从基因效应的角度来看，则应重点关注那些对愈伤诱导率和绿苗分化率贡献率较大的QTL，利用标记辅助选择和转基因技术聚合有促进效应的主效基因，通过筛选或基因编辑技术减少或消除那些负效应的QTL，这样就有可能培养出愈伤诱导率和绿苗分化率均较高的材料，对大幅度提升水稻花药培养力将具有重要意义。
5 参考文献
[1] LEE K，JEON H，KIM M.Optimization of a mature embryo based in vitro culture system for high-frequency somatic embryogenic callus induction and plant regeneration from japonica rice cultivars [J].Plant Cell Tissue