克服远缘杂交的不亲和性

克服远缘杂交的不亲和性 远缘杂交的不亲和性，可以表现为多种形式:包括杂交不受精到杂交胚不同发育阶段的死亡，因而用常规杂交方法，很难得到杂交种子。植物不同的种，由于染色体组型不同或染色体数目不同或染色体结构上的差异，因而杂交后产生的杂种，经减数分裂产生的配子，多数不正常，失去生殖能力，因而导致杂种自交或亲本回交不孕的结果，但也有少数花粉是有发育能力的。对用常规授粉方法不能结实的远缘杂种花粉，进行培养，可能诱导其中具有发育能力的少数花粉产生植株，经染色体加倍后就有可能产生种间异源互换的纯结合新组合。此外，还可以采用培养胚珠和花粉进行“试管受精”(在人工培养基上，使高等植物花粉与离体胚珠受精产生子代)产生杂种，借以克服花柱组织对花粉管生长造成的障碍，自花授粉不亲和性和远缘杂交不亲和等问题。 甘蔗现有品种基本上都是远缘的种间杂种, 杂合程度很高。若能通过花药培养获得双单倍体植株, 就为获得甘蔗的纯系建立了极其有效的方法。甘蔗的纯系不仅可用于遗传学研究, 还可直接用于选配优良的杂交组合, 在甘蔗育种业中充分利用杂种优势, 可大大提高蔗糖的产量。甘蔗花药培养方法的建立为甘蔗单倍体诱变开辟了广阔的前景, 可使诱变育种效率大大提高。美国在夏威夷进行了多年花药培养的研究,菲律宾也进行了这方面的研究, 但仅得到来源于花粉的多细胞球。我国台湾省曾进行了甘蔗花药培养的研究, 但尚未见获得花粉小植株的报道。 中国科学院遗传研究所自1974年由邓重焘等人开始进行甘蔗花粉植株诱导，于1979年3月获得了来源于花粉的第一棵绿苗。以后又陆续从同一品系的余块愈伤组织得到了几百株绿苗图。当年将这些绿苗移栽于田间, 并得到成活。1980年进行了重复试验, 从5个品系的80余块愈伤组织得到了几百株绿苗。 当前花药培养在单倍体育种上的应用，已能诱导产生花粉植物的，如水稻、小麦、大麦、玉米等，还需要解决两个重要问题:一是提高诱导花粉产生愈伤组织和分化成植株的频率和提高产生绿苗率;二是研究出有效和可靠的染色体加倍方法。同时研究简化培养技术，以期有效地应用于育种工作。 甘蔗生物技术的应用工作最早开始于组织培养, 1964 年夏威夷甘蔗细胞培养获得成功,1969 年首次应用组培方法将甘蔗茎的髓部薄壁细胞培养成了植株, 为单子叶植物通过组培获得植株开创了先例。甘蔗原生质体培养起步较早, 自1973 年以来, 已有许多甘蔗原生质体提取、培养的报道, 但再生成株的报道并不多见。1986 年, 法国的Srin ivasan 和V asil 首次报道甘蔗幼叶愈伤组织悬浮细胞分离的原生质体培养得到再生植株。随后许多研究者从不同的甘蔗材料中获得了原生质体再生植株, 但是由于甘蔗基因型的特异性很强, 导致甘蔗原生质体再生依然有一定的难度。甘蔗不同的种属、不同的基因型原生质体的分离纯化效果也存在很大差异。甘蔗细胞工程到目前为止进展还不是很大, 特别是甘蔗细胞融合技术效果还不很明显。目前甘蔗细胞工程的发展潜力优势正在显露, 随着对甘蔗遗传背景的进一步深入研究, 以及体细胞遗传操作基因型障碍的机理深入研究, 细胞工程技术在甘蔗育种中将担负越来越重要的作用。