6.多倍体与单倍体育种.ppt

五 三倍体培育应用举例 举例1：三倍体西瓜培育 ——同源多倍体代表性的例子 无籽西瓜的果实由于没有籽、品质好、 食用方便、高产抗病、耐贮运等优点而 深受欢迎。 原理 普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2n＝22）。 三倍体（3n=33）减数分裂联会时期会发生紊乱，所以它本身是高度 不育，一般没有种子。 如用秋水仙素(一种植物碱)处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在 细胞分裂的中期，阻碍纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色 体组不能分向两极，并在中间形成次生壁。结果就形成了染色体组 加倍的细胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植 株。 然后与二倍体西瓜植株 (作为父本)杂交，从而得到三倍体种子。三 倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的 联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞。 再用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而成为三 倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，因而称为三倍体无籽西瓜。 原理 子房发育成果实，胚珠发育为 种子。在子房发育成为果实的过程 中，需要一定量的生长素。 生长素在植物体内的合成部位是叶原 基、嫩叶和发育中的种子。在二倍体 西瓜的花粉中，除含有少量的生长素 外，同样也含有使色氨酸转变成生长 素（吲哚乙酸）的酶系。 三倍体无籽西瓜因为不形成种子，所 以缺乏由幼嫩种子产生的生长素，所 以要刺激子房发育成果实，就要授以 成熟的花粉。 把三倍体和二倍体相间种植，以保证 有足够的二倍体植株的花粉传到三倍 体植株的雌花上去，提供生长素。 步骤 （1）四倍体母本的获得 ：用 0.2～0.4％的秋水仙 素液体将二倍体普通西瓜 的种子浸泡12～24小时 ，或在每天下午6～7点钟 用0.22-0.44％的秋水仙素 液体滴在其幼苗茎尖生长 点上，连续进行四天。 令二倍体西瓜植株细胞染 色体成为 4倍体（4n＝44 ），这种4倍体西瓜能正 常开花结果，种子能正常 萌发成长。 （2）处理后的种子或幼苗，要用清水洗干净。 处理及缓苗期间，应将植株置于散光下，以免日 光直接照射，致使秋水仙素分解破坏。同时亦切 忌高温，因为在高温情况下，秋水仙素对植物的 毒性增强，容易造成死苗。因此，在成活前应给 予良好的栽培条件和精心管理。 （3）多倍体的鉴定： ①用秋水仙素溶液处理后，应注意观察多倍体植 株。若形成多倍体，它萌芽的肥厚度明显增加， 幼根尖端发生膨大现象； ②考察植株的体型，多倍体具有体型较大的特点 。如叶片较大，根茎变粗，花、果实、种子都较 大，茎叶组织比较粗糙，颜色深绿，有时有皱缩 现象； ③四倍体叶面的气孔较大，单位面积气孔数目相 对减少，花粉粒较二倍体的花粉粒大一倍以上； ④为了鉴定的准确起见，尚须直接在显微镜下检 查染色体数目是否已经加倍(普通二倍体西瓜2n =22，四倍体西瓜4n= 44)。 （4）三倍体西瓜制种：用四倍体西瓜作母本， 授以二倍体的花粉粒，结出三倍体的西瓜种子(存 在于四倍体的子房发育成的西瓜中)。 小面积制种，按照西瓜开花习性，在每天下午按 时套袋(防止自由传粉)。第二天早晨进行人工授 粉，同时挂上标记。大面积制种时则需要分区隔 离，按一定比例培植四倍体母本和二倍体父本的 植株，且要及时为母本去雄使四倍体植株接受二 倍体父本植株的花粉，以产生三倍体种子备用。 （5）在第二年，将三倍体种子与二倍体种子间 种，自然或用人工的方法，让二倍体花粉刺激三 倍体植株的子房发育成西瓜，即成三倍体无籽西 瓜。 在大田生产中三倍体种子也可以不与二倍体种子 间种，而是只种三倍体种子。在其植株开花期间 ，用低浓度2.4-D(2---4---二氯苯氧乙酸)喷洒在花 蕾上，使子房发育成无籽西瓜果实。 第一年得到的西瓜应是四倍体西瓜，其中的种子 是三倍体的。确切地说，该种子的胚是三倍体的 ，而种皮则是四倍体的(该种皮由四倍体的珠被发 育而成)。 第二年得到的西瓜才是三倍体西瓜，其内无籽确 切地说是只有种皮(三倍体的胚珠发育而成) 而无 胚(授粉不受精，不能形成受精卵，因而无胚）。 第二部分 单倍体 一 定义 单倍体：细胞中含有正常体细胞的一半染色体数 ，即具有配子染色体数目的个体。 思考题4：单倍体是不是就是一倍体？ 水稻是二倍体,其单倍体是一倍体(n=x=12) 普通烟草是异源四倍体，单倍体是二倍体（ n=2x=Ts=24） 普通小麦是异源六倍体，单倍体是三倍体（ n=3x=ABD=21） 二 特点 二倍体杂合植物两套染色体： 显性基因（dominant gene）：控制显性性状发育的基因。 在二倍体生物中，杂合状态下能在表型中得到表现的基因。 隐性基因：支配隐性性状的基因。在二倍体的生物中，在 纯合状态时能在表型上显示出来，但在杂合状态时就不能 显示出来的基因。 由于单倍