体细胞无性系变异和突变体筛选.ppt

第十章 体细胞无性系变异及　　　　　突变体筛选 授课老师：　韦鹏霄 第十章 体细胞无性系变异及　　　　　突变体筛选 第一节　体细胞无性系变异 第二节 植物细胞突变体的筛选 第一节　体细胞无性系变异 一、体细胞无性系变异的定义 二、体细胞无性系变异的普遍性 三、体细胞无性变异的表现及类型 四、体细胞无性系变异的频率 五、体细胞无性系变异的机理 六、体细胞无性系变异的特点 七、影响体细胞无性系变异的因素 八、体细胞无性系变异在育种上的应用 九、体细胞无性系变异的几个实例 第一节　体细胞无性系变异一、体细胞无性系变异的定义 　体细胞无性系变异（Somaclonal variation）（我们在第一章第二节“植物细胞工程常用术语”中曾叙述到）——指在组织培养过程中，来自体细胞的培养物及再生植株发生的变异。 　此句里面还有2层意思：第一层意思是这一变异来自组织培养，以区别于一般所指的自然变异、遗传变异和理化诱变；第二层意思是这一变异发生在体细胞，而不是性细胞，以区别于花药（花粉）培养。 　这一定义最早来自Larkin（拉金）和Swwcroftl（斯考史罗夫特）（1981），以后，Evanz（埃文斯）（1984）、Larkin（1985）和朱自清（1991）等对此作过评述。1990年又出版了Bajai（巴扎）主编的有关体细胞无性系变异的专著。 　体细胞无性系变异有遗传性的和生理性的，遗传性的变异主要为基因和染色体发生的变异，可代代遗传；生理性的变异主要是由于环境条件的改变，使组织或细胞的某些生理功能发生变化，一般不能遗传。（在多种植物出现同种变异，在同种植物出现多种变异） 第一节　体细胞无性系变异二、体细胞无性系变异的普遍性 　大量资料表明，体细胞无性系变异是植物组织培养过程中出现的普遍现象。已经观察到体细胞无性系变异的农作物有：甘蔗（Heinz,et al, 1971）、马铃薯（Oono,1987）、小麦（Larkin,et al,1984）玉米（Peschke,etal,1987）燕麦（Cummings etal,1976）大麦（Deambrogio,1980）,小黑麦（Nakamura,etal，1982）、谷子（赵连元等，私人通信）、油菜（Hoffmann,etal.,1982）、大豆（Freytag,etal.,1981）、兰花（魏亚鉥 ，1992）、蕃茄、茄子、瓜类，甜菜、菊苣、烟草、草莓、桃、天竺葵、倒挂金钟、香石竹、水晶掌和锦带花等（Bajaj,1990）。 　1971年，Heinz（海因茨）和Mee（米）报道甘蔗再生植株中存在广泛的变异，包括形态学、细胞遗传学和同工酶谱。 　其中观赏植物的无性系变异可利用性很广泛，是值得注意的新动向。 　组织培养中的这种体细胞无性系变异既不限于某种物种，也不局限于某些器官。变异所涉及的性状也相当广泛。 第一节　体细胞无性系变异三、体细胞无性变异的表现及类型 　体细胞无性系变异主要表现在以下几个方面：（或分为几种类型） 1、植株外部形态的变异 2、育性上的变异 3、生长势上的变异 4、抗性变异 5、某些酶或同工酶发生差异 6、次生代谢物的差异 7、染色体结构或数量上的变异 8、某些基因组DNA的变异 第一节　体细胞无性系变异三、体细胞无性变异的表现及类型 1、植株外部形态的变异 （1）株高：高于或矮于原供体植株，如水稻、小麦，烟草等； （2）叶形：1）大于或小于原供体植株； 2）形状不同于原供体植株，如烟草； （3）叶色：1）有叶片条纹，如燕麦； 2）叶片缺绿（白化苗），如玉米 （4）茎色：茎有条纹，如甘蔗，茎有黄色条纹（呈黄绿相间），像一种竹（斑竹）。 （5）穗型：1）大于或小于原供体植株； 2）密于或疏于原供体植株。 （6）粒型：1）大于或小于原供体植株； 2）大于或短于原供体植株。 （7）粒色：不同于原供体植株。 （8）芒性：1）芒有无；2）芒长短。 第一节　体细胞无性系变异三、体细胞无性变异的表现及类型 2、育性上的变异 变异表现为全不育或半不育，如水稻、番茄等。 3、生长势上的变异 （1）抽穗期：早于或迟于原供体植株，如水稻，玉米。 （2）花期：早于或迟于原供体植株 （3）成熟期：早于或迟于原供体植株 （4）杂种优势：生长势强于原供体植株，如玉米。 第一节　体细胞无性系变异三、体细胞无性变异的表现及类型 4、抗性变异 （1）抗病性：强于原供体植株。 　①抗玉米小斑病毒； 　②抗甘蔗斐济病毒，霜病毒； 　③抗水稻白叶枯病； 　④抗马铃薯晚疫病、枯萎病。 （2）抗代谢物： （3）抗铝毒性：如水稻（国际水稻研