[拼音]:danbeiti yuzhong
[外文]:haploid breeding
植物育种手段之一。即利用花药培养等方法诱导产生单倍体,并使其单一的染色体各自加倍成对,成为有活力、能正常结实的纯合体,从而选育出新的品种。植物体细胞包含两套染色体,分别来自雌雄配子,因而染色体数是成双(2n)的。单倍体则是具有配子体染色体组成、只含体细胞染色体数的一半 (n)的植物体。有的植物如普通小麦的体细胞染色体数为42,是由6个每组染色体基数为 7的染色体组(6x)组成的。它的染色体倍数性是六倍体,由其配子诱导产生的植株实际上是三倍体,但在育种上仍习惯称之为“单倍体”或“多倍单倍体”。单倍体植株不能正常结实。
单倍体的产生自1921年A.D.伯格纳在曼陀罗(Datura stramonium)中发现单倍体植株以来,已发现一系列自发产生的单倍体,并有许多人工诱导单倍体植株的方法问世。单倍体的产生,大体有以下两方面的途径:
体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括:
(1)自发产生。与多胚现象常有联系,如油菜和亚麻的双胚苗中经常出现单倍体,可能是由温度骤变或异种、异属花粉的 引起。
(2)假受精。即雌配子或雌性细胞经花粉或雄核 后未受精而产生的单倍体植株。如玉米品种间杂交,马铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。
(3)半受精。雌雄配子都参加胚胎发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株,这曾在棉花中发现过。
(4)雄核发育或孤雄生殖。卵细胞不受精,卵核消失,或卵细胞受精前失活,由精核在卵细胞内单独发育成单倍体,因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。
(5)雌核发育或孤雌生殖。精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化,卵核未经受精而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。
离体诱导植物细胞具有潜在的再生性和全能性,能发育为完整植株,故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养,可诱导产生单倍体。方法是将一定发育阶段的花药、子房或幼胚,通过无菌操作接种在培养基上,使单倍体细胞分裂形成胚状体或愈伤组织,然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植株。
此外对大麦、小麦还可利用染色体消失法。即将球茎大麦(Hordeum bulbosum)花粉授予普通大麦或小麦,授粉两周后将幼胚置于培养基上进行离体培养。在胚胎发育的早期,球茎大麦的染色体消失,从而获得大麦或小麦单倍体植株。
离体培养用的人工培养基,除含无机盐、蔗糖、维生素和水等外,还需加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状体要转移到含量减少或无诱导物质、蔗糖浓度降低的分化培养基上,才能分化出根、芽以至长成小苗。以上过程都在试管内进行。再生单倍体植株的培养则须将小苗从试管取出移栽到小盆中。培养基的成分、培养的方法和条件(如温度、光照等)、供体的基因型和生理状态以及大、小孢子的发育时期等,是影响诱导频率的主要因素。植株经用秋水仙碱溶液处理等方法,使染色体数加倍后,即成为能结实的纯合二倍体(见倍数性育种)。在离体培养过程中,也会自交产生一些二倍体,但数量很少。
单倍体育种的意义单倍体植株经染色体加倍后,在一个世代中即可出现纯合的二倍体,从中选出的优良纯合系后代不分离,表现整齐一致,可缩短育种年限。单倍体植株中由隐性基因控制的性状,虽经染色体加倍,但由于没有显性基因的掩盖而容易显现。这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱导频率较高时,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,可提供新的遗传资源和选择材料。我国首先应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用,则在作物品种改良上的作用将更显著。
参考书目N. C. Brady, Advances in Agronomy, Vol. 34, AcademicPress New York,1981.严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户奇思自行上传发布关于» 单倍体育种的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:奇思;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/43130.html