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單倍體育種

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-02-27
核心提示:利用各種有效方法產(chǎn)生單倍體后,進(jìn)行染色體人工或自然加倍,使植株恢復(fù)正常育性,迅速獲得穩(wěn)定的新品種的育種方法。單倍體是只具有配子體染色體組分的個(gè)體、組織或細(xì)胞。由這種細(xì)胞分化、生長出來的植株叫單倍體植物,此種植物不能生殖,必須使其染色體組分加倍,才能

    利用各種有效方法產(chǎn)生單倍體后,進(jìn)行染色體人工或自然加倍,使植株恢復(fù)正常育性,迅速獲得穩(wěn)定的新品種的育種方法。單倍體是只具有配子體染色體組分的個(gè)體、組織或細(xì)胞。由這種細(xì)胞分化、生長出來的植株叫單倍體植物,此種植物不能生殖,必須使其染色體組分加倍,才能繼續(xù)繁殖,獲得穩(wěn)定一致的后代。

    通過單倍體形成純系的作物育種方法。一般是利用花藥、花粉作外殖體進(jìn)行組織培養(yǎng),從小孢子經(jīng)愈傷組織或胚狀體產(chǎn)生植株,或以孤雌生殖、人工引變等方式產(chǎn)生具有配子體染色全數(shù)的植株(單倍體植株),經(jīng)染色體加倍后產(chǎn)生純合二倍體,再經(jīng)過田間育種試驗(yàn),獲得優(yōu)良新品種。單倍體育種可以縮短育種年限,提高選育效果。

    自從60年代用曼陀羅的花粉培養(yǎng)成植株后,單倍體育種首先在煙草上取得成功。70年代以來,通過花藥培養(yǎng)先后誘導(dǎo)出單倍體的蔬菜有結(jié)球甘藍(lán)、芥藍(lán)、石刁柏、番茄、茄子、辣椒、甜椒、馬鈴薯、大白菜等。中國首次育成水稻、煙草、小麥、茄子、甜椒等作物的新品種或品系。

    自然界經(jīng)孤雌生殖、孤雄生殖和無配子生殖產(chǎn)生單倍體植株的頻率很低,一般僅千分之幾,有的在十萬分之一以下。人工誘發(fā)可使單倍體發(fā)生的頻率提高。組織培養(yǎng),包括花藥培養(yǎng)、花粉培養(yǎng)、子房培養(yǎng)和花粉母細(xì)胞培養(yǎng)等,誘導(dǎo)單倍體植株已在百種植物上獲得成功,展示了單倍體育種的前景。其中花藥培養(yǎng)應(yīng)用最為廣泛。主要是以小孢子處于單核期的花藥為材料接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上,使小孢子細(xì)胞分化后分裂形成愈傷組織或胚狀體,再轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)成苗,然后轉(zhuǎn)至生根培養(yǎng)基誘導(dǎo)生根,形成完整植株,再移栽到田間。移栽前后可進(jìn)行加倍處理,以獲得純合二倍體植株后代。

    單倍體有整倍單倍體和非整倍單倍體。鑒別單倍體植株的重要依據(jù)是根尖細(xì)胞染色體數(shù)與配子體染色體數(shù)相同。其主要植物學(xué)特征是:植株細(xì)弱,葉、花、氣孔較二倍體植株小,柱頭長,花粉粒小而空癟,不結(jié)實(shí)。

    單倍體植株染色體加倍的方式有四種:①核內(nèi)加倍,即在核分裂期間染色體增加,末期染色單體數(shù)目加倍,然后在有絲分裂中配對。②核內(nèi)有絲分裂,即有絲分裂缺少紡錘體,核膜在整個(gè)過程中不消失。③秋水仙素效應(yīng)的有效分裂。④相鄰細(xì)胞或雙核細(xì)胞中核融合。自然加倍一般不易產(chǎn)生畸變,人工誘變畸變率較高。

 

 

 
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