作物育种学总论 第九章 倍性育种.pptVIP

一多倍体育种

二单倍体育种一多倍体育种

(一)植物多倍体及其育种意义1、多倍体的概念一个属内各个种所特有的、维持其生活机能的最低限度数目的一组染色体，叫染色体组。一个染色体组是用以描述一个个体的染色体组成的基本单位，常用英文大写字母(如AABB)表示。每个染色体组所含有的染色体数目称染色体基数(x)。凡体细胞中具有2个以上染色体组的植物便称为多倍体(polyploid)。如三倍体3x、四倍体4x、五倍体5x、六倍体6x等等。2多倍体发生机制合子染色体数目加倍分生组织染色体加倍不减数配子的受精结合3多倍体的种类根据染色体的来源，多倍体一般可分为两大类：同源多倍体和异源多倍体（1）同源多倍体(autopolyploid)含有2组以上同一染色体组的个体，称同源多倍体。同源多倍体常具有下列特征:①大多数同源多倍体是无性繁殖的、多年生的。②同源多倍体的基因型种类比二倍体多③同源多倍体的育性差，结实率低原因：由于减数分裂时形成多价体导致染色体行为不正常，从而形成不育的配子；由于染色体数量增多，细胞核和细胞质比例关系的变化；基因剂量效应和基因互作等原因破坏了原有的遗传和生理代谢平衡。④同源多倍体达到遗传平衡的时间长⑤器官的巨型性（2）异源多倍体(allopolyploid) 凡由2个或2个以上不同染色体组所形成的多倍体，称异源多倍体。多倍体除上述二种主要类型外，由于染色体组的分化，还有区段异源多倍体(seg-mentalallopolyploid)、同源异源多倍体(auto-allopolyploid)、倍半二倍体(sesquidiploid)等一系列的过渡类型3、植物界的天然多倍体自然界广泛生存着多倍体植物,如被子植物中约有一半以上的物种是多倍体。据FAO(1962)对268个植物属的统计，大约有70%的属都带有某种程度的天然多倍性特征，其中异源多倍体比同源多倍体更为普遍。4、多倍体育种的意义诱导多倍体的作用：（1）通过增加一个现存物种的染色体数目，产生同源多倍体（2）通过远缘亲本或种间不育杂种的染色体加倍，克服远缘杂交的困难（3）诱导多倍体作为不同倍数性间或种间的遗传桥梁(geneticbridge)1、诱导材料的选择为了有效地获得多倍体，用作诱导的材料最好是：（1）天然多倍体物种比重较高的科、族植物（2）综合性状较好、染色体数目少的材料（3）杂合性高的材料（4）以收获营养器官为目的的植物（5）远缘杂种后代（6）选择生育周期短的作物(二)多倍体的诱导与育种2、获得多倍体的途径与方法染色体自然加倍,但频率低;人工的方法来诱导;基本原理是在细胞分裂时利用物理、化学或生物学的方法增加细胞中的染色体数。物理因素诱导：包括利用温度激变、机械创伤、电离辐射、非电离辐射、离心力等方法诱导染色体加倍化学因素诱导：包括利用秋水仙碱、富民隆、异生长素、萘肼乙烷、萘嵌戊烷等化学药剂处理正在分裂的细胞诱导染色体加倍秋水仙素是从原产地中海一带的百合科植物秋水仙(Colchicumautummale)植株中提取出来的一种化合物，分子式为C22H25NO6·1.5H2O。纯的秋水仙素为针状结晶体，性毒，易溶于水、酒精而不溶于乙醚和苯。商品秋水仙素为淡黄色粉末。处理方法通常以植物茎端分生组织和发育初期幼胚、花的分生组织为处理对象。不同材料，处理时间也不同，一般处理24h以上，浓度低处理时间长，浓度高处理时间短。诱导浓度通常处理水溶液浓度为0.01%~0.50%，以0.20%左右浓度应用最多。在溶液中加入1%-3%的二甲基亚枫(DMSO)作为辅助剂,处理效果更好。处理幼嫩的组织、器官、种苗、萌动的种子比处理干种子浓度小。处理时的温度一般的处理温度为18℃~25℃之间处理方式秋水仙碱在使用时，可视不同的需要配成不同浓度的剂型水溶液制成羊毛脂膏、琼脂或凡士林处理方法包括浸渍法、棉花球滴浸法、涂抹法、注射法、药剂-培养法等秋水仙素的作用在于：它能使正处在分裂盛期的细胞纺锤丝的形成受到抑制，染色体的长度收缩；但不影响染色体的纵裂。由此使细胞停顿在分裂中期，染色体虽能复制，但不能分向两极，造成染色体数目加倍而成多倍体。当药剂洗净后，细胞便可恢复正常的分裂。3、诱变材料的倍性鉴定鉴别多倍体时，常用的方法有：（1）间接鉴定法可根据育性、植株的形态特征