倍性育种课件.ppt

知 山 知 水 树 木 树 人 倍性育种 一、概念 倍性育种：人工诱发植物染色体数目发生变异，以其所产生的遗传效应为根据的育种技术。 有两种形式：一种是利用染色体数加倍的多倍体育种；另一种是利用染色体数减半的单倍体育种。 二、多倍体育种 是指利用人工诱变或自然变异等，通过增加染色体组数以改造生物遗传基础，从而培育出符合人类需要的新品种的育种方法。 1 多倍体育种的意义 （1）提高植株某些方面的性状，如：获得巨大型的器官，增加体内有益生化物质的合成量，以及提高植株抗性等。 （2）克服远缘杂交的困难，综合远缘种、属植物的优良性状，作为种属间的遗传桥梁，进行基因转移或渐渗。 2 多倍体在生产上的应用 草本植物： 主要有三倍体甜菜、三倍体西瓜、四倍体荞麦、四倍体芝麻、八倍体小黑麦等。 木本植物： 三倍毛白杨、三倍体猕猴桃、三倍体漆树、四倍体刺槐、四倍体桑树和四倍体橡胶树等。 3 多倍体概念和种类 多倍体： 有三个或者三个以上染色体组的细胞或个体。 本身由于某种未知的原因而使染色体复制之后，细胞不发生继续分裂，结果导致细胞内的染色体成倍增加，从而形成同源多倍体(autopolyploid) 如：利用加倍普通二倍体刺槐染色体获得的同源四倍体刺槐。 由不同物种或不同的属间经过杂交产生的多倍体，称为异源多倍体(allopolyploid) 如：利用对普通小麦(六倍体)与黑麦(二倍体)杂交子代进行染色体加倍后所培育出的异源八倍体小黑麦。 4 多倍体植物的特点 （1）同源多倍体植物的特点 ①育性差，结实率低。 ②大多数同源多倍体是无性繁殖的，多年生的。 ③器官的巨型性 ④同源多倍体基因型种类比二倍体多 纯显性：AAAA 三显性：AAAa 双显性：AAaa 单显性：Aaaa 无显性：aaaa ⑤同源多倍体达到遗传平衡的时间长 （2）异源多倍体植物的特点 在具有同源多倍体的器官巨大性等基础上，其染色体配对正常，植株雌雄配子发育正常，结实率较高。 5 人工诱导多倍体的途径 （1） 物理方法 　 是指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、非电离辐射等方法诱导染色体加倍。 早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。 （2） 生物方法 指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生多倍体。 胚乳培养 在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个极核和一个雄配子融合而形成的胚乳核发育而成，所以在倍性上大多属于三倍体。如三倍体猕猴桃。 体细胞杂交 也称细胞融合，是用人工的方法把分离的不同属或种的原生质体诱导成为融合细胞，然后再经离体培养、诱导分化到再生完整植株的整个过程。上海植生所培育的芹菜与胡萝卜远缘杂交种即用此法。其程序大致为：制备亲本的原生质体,原生质体融合、培养、再生植株,杂种鉴定。 （3） 化学方法 是指通过使用秋水仙素、异生长素和戊炔草胺等化学药剂处理正在进行分裂的细胞以诱导加倍其染色体的方法。 由于其具成本低、见效快和操作简单等特点，目前是倍性育种中应用最普遍的人工诱导方法。 秋水仙素 秋水仙素是诱导多倍体时所使用的最广泛、最有效的一种常见诱导药剂。 人工化学诱导多倍体的常用方式： （1）涂抹法：把药剂按一定浓度配成乳剂或与羊毛脂膏混合，涂抹于处理部位。 （2）浸渍法：用处理药剂直接浸渍待处理的部位。 （3）注射法：用注射器将药剂注入植株的被处理部位。 （4）滴液法：也叫棉浸法，常用脱脂棉包裹被处理部位，向包囊中滴定或注射处理药剂，使药剂透过脱脂棉渗入组织内起作用。 （5）药剂培养基法：在相应的离体培养基中加入一定浓度的处理药剂，将外植体共培养一段时间后再转到不含有处理药剂的新鲜培养基中。 6 多倍体的鉴定 目前对经多倍体育种所得的植株主要是通过间接鉴定、直接鉴定和分子生物技术鉴定这三种技术手段进行倍性鉴定。 （1）间接鉴定 包括形态学和细胞学两种鉴定方法，主要通过观察被测植株的果实、种子、叶片、气孔、花器和花粉粒等的形态和大小来进行鉴别，方法简单直观，但较为粗放，一般用于初步检测。 （2）直接鉴定 一般采用染色体计数法，对分生旺盛的器官和组织细胞内的染色体数目进行直接计数鉴定，是目前最直接、最准确的鉴定方法。 （3）分子生物技术鉴定 采用扫描细胞光度仪和流式细胞仪