第12章 无融合生殖与杂种优势的永续利用
- 格式:ppt
- 大小:91.00 KB
- 文档页数:2
杂种优势利用郭帅军名词解释杂种优势:指不同品系、品种甚至物种之间的有性杂交第一代(F1代)比双亲优越的现象。
表现在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、整齐度、产量和品质等各种形状方面。
纯系:指从一个基因型纯合的个体自交产生的后代。
群体内各单株的基因型是纯合一致的。
纯系学说:在混杂群体(基因型不一致)内选择是有效的,在纯系内选择是无效的。
显性假说:对生长有利的性状常常是显性基因控制的,对生长不利的性状常常是隐性基因控制的,两亲本杂交后,双亲的显性基因全部集中在杂种中起互补作用,表现为杂种优势;又由于显性基因和隐性基因有的是连锁的,所以要把有利的显性基因全部集中在一个纯合品系中几乎是不可能的。
超显性假说:杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的基因间的互作,等位基因之间没有显隐性关系。
a1a2 > a1a1 , a1a2 > a2a2 (异质结合优于同质结合)上位互作假说:上位性在杂种优势中,即使不是一个主要因素,也是一个重要因素。
异质结合假说:玉米在自交下促进了遗传同质结合,而自交系间杂交导致遗传异质结合。
由于异质性配子的结合在生理上的刺激作用,从而产生了强大的杂种优势。
两种配子的异质性越大,产生的杂种优势也就越大。
遗传平衡假说:任何性状的发育都是遗传平衡的结果。
杂种优势是一种多基因体系的复杂遗传现象,不能仅仅归结为基因的相互作用,要考虑多方面的因素。
如质核互作、个体发育与系统发育的联系、环境对性状发育的影响等。
1971年,Turbin作了完善和补充,认为异花授粉植物自交系发育不良,是因为它失去了遗传平衡,亲本杂交后能使杂交种形成一种遗传平衡的异质结合系统,从而表现出杂种优势。
生活力假说:生命活动和新陈代谢两者是永远不可分割的,生物的新陈代谢旺盛程度决定了生物生活力的大小。
一般来说,同化作用和异化作用越旺盛,生活力就越强。
在一定范围内,雌雄配子在生理上差异越大,产生的后代在生物学上的内在矛盾越大,新陈代谢越旺盛,生活力就越强。
杂种优势利用郭帅军名词解释杂种优势:指不同品系、品种甚至物种之间的有性杂交第一代(F1代)比双亲优越的现象。
表现在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、整齐度、产量和品质等各种形状方面。
纯系:指从一个基因型纯合的个体自交产生的后代。
群体内各单株的基因型是纯合一致的。
纯系学说:在混杂群体(基因型不一致)内选择是有效的,在纯系内选择是无效的。
显性假说:对生长有利的性状常常是显性基因控制的,对生长不利的性状常常是隐性基因控制的,两亲本杂交后,双亲的显性基因全部集中在杂种中起互补作用,表现为杂种优势;又由于显性基因和隐性基因有的是连锁的,所以要把有利的显性基因全部集中在一个纯合品系中几乎是不可能的。
超显性假说:杂种优势来源于双亲基因型的异质结合所引起的基因间的互作,等位基因之间没有显隐性关系。
a1a2 > a1a1 , a1a2 > a2a2 (异质结合优于同质结合)上位互作假说:上位性在杂种优势中,即使不是一个主要因素,也是一个重要因素。
异质结合假说:玉米在自交下促进了遗传同质结合,而自交系间杂交导致遗传异质结合。
由于异质性配子的结合在生理上的刺激作用,从而产生了强大的杂种优势。
两种配子的异质性越大,产生的杂种优势也就越大。
遗传平衡假说:任何性状的发育都是遗传平衡的结果。
杂种优势是一种多基因体系的复杂遗传现象,不能仅仅归结为基因的相互作用,要考虑多方面的因素。
如质核互作、个体发育与系统发育的联系、环境对性状发育的影响等。
1971年,Turbin作了完善和补充,认为异花授粉植物自交系发育不良,是因为它失去了遗传平衡,亲本杂交后能使杂交种形成一种遗传平衡的异质结合系统,从而表现出杂种优势。
生活力假说:生命活动和新陈代谢两者是永远不可分割的,生物的新陈代谢旺盛程度决定了生物生活力的大小。
一般来说,同化作用和异化作用越旺盛,生活力就越强。
在一定范围内,雌雄配子在生理上差异越大,产生的后代在生物学上的内在矛盾越大,新陈代谢越旺盛,生活力就越强。
关于植物无融合生殖的研究无融合生殖,顾名思义该种生殖过程中不会出现雌雄种子融合的现象。
许多无融合生殖产生的植物种子通常带有原植物的全部基因类型,不会出现其他植物的特性,无融合生殖的这种特点可以应用在植物类型的固定上。
植物无融合生殖的利用价值比较大,但是其形成的过程是非常复杂的,表现形式也有很多种,会受到多种因素的影响。
因此,本文对植物无融合生殖进行了研究和探讨。
标签:无融合生殖;遗传机制;表现遗传引言:在无融合生殖植物中,种子的形成没有经历减数分裂中的交换或者受精,结果其子代在遗传上是其母本的克隆,保留着母本的基因型。
因此,无论性状在遗传上有多复杂,无融合生殖植物均能通过种子繁殖,永久地保存感兴趣的基因型,这在杂种优势的保存方面起着极大的作用。
一、无融合生殖胚囊形成早期阶段的调控最近,不少学者研究了无融合生殖胚囊形成早期阶段调控的生物学机理,而研究无融合生殖的分子机理主要研究胚囊早期的发育过程以及胚是如何逃避受精而形成种子的。
Koltunow等早在2003年就提出,无融合生殖始于一种在某一步骤或某些步骤脱调节的有性生殖形式。
玉米中发现了一种突变体,突变位点编码AG0104,导致减数分裂时染色质不能螺旋化缩短,进而导致染色体不能分离和功能性未减数配子的形成,而AG0104所属的蛋白家族ARGONAUTE蛋白是RNA沉默复合体的关键组分,说明RNA沉默在此过程中发挥着作用。
此外,AG0104专门在性母细胞周围的体细胞中积累,说明它是一个移动信号,而不是对性母细胞中转录的细胞自主调控。
二、植物无融合生殖的遗传机制研究在对不同植物进行无融合生殖遗传机制的研究过程中,主要就是对植物中基因的数和基因的显性情况和隐性情况等研究,发现了不同的植物的遗传机制是存在差异的,有些同种植物也出现了不同的研究结果。
在同一种植物中,基因中的不同识别点位也会对无融合生殖造成影响,从而体现出不同的特性。
通常来讲,无融合生殖主要是由极少数基因或者一个单独的基因进行控制,呈显性,这种属于转型无融合生殖。
《种子生产原理与方法》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务种子是一切生物技术改良作物品种的物质载体。
种子生产是实现优良品种价值和栽培技术效果的重要环节。
种子生产原理与方法课程在作物学学科人才培养方案中处于作物遗传育种和作物栽培两个二级学科的交叉点,对于全面掌握作物科学知识具有不可或缺的作用。
学生通过学习本课程后,在素质、知识和能力方面应当达到以下要求:全面了解种子生产的任务和内容以及我国和世界先进国家种子生产体系的发展;深刻理解种子生产的基本原理,品种审定和品种保护的过程及两者区别;基本掌握自花授粉、异花授粉、常异花授粉作物常规品种原种生产和大田用种生产技术,不同繁殖方式杂交种亲本原种生产和一代杂种种子生产技术,无性繁殖作物原种生产和大田用种生产技术。
DNA分子技术在种子生产中的应用。
为独挡一面地指导农作物原种和大田用种生产实践,并参与国际竞争奠定坚实的基础。
三、学时分配四、教学内容及教学要求绪论一了解种子生产的概念,种子生产在农业生产中的重要意义。
二理解种子生产的任务,包括新品种的普及更换和已退化推广品种种子的更新;种子生产主要任务是生产原种种子和大田用种种子,包括常规品种原种生产和大田用种生产,杂种品种亲本原种生产和杂种一代大田用种种子生产。
三掌握品种在植物学上的三性和社会学上的三性概念,掌握植物学上的种子概念和农业生产上的种子概念。
四了解世界种子生产体系的发展规律;了解中国种子生产体系的演变过程和美国种子生产体系的发展历史以及世界种业的发展趋势。
习题:1 种子生产的任务和主要内容。
2 我国种子生产体系发展的4个阶段。
第一章种子生产的基本理论第一节植物繁殖方式与遗传特点一、有性繁殖方式及其遗传特性1.自花授粉植物及其遗传特点2.异花授粉植物及其遗传特点3.常异花授粉植物及其遗传特点二、无性繁殖方式及其遗传特点1.营养体繁殖及其遗传特点2.无融合生殖及其遗传特点本节重点是理解各种繁殖方式作物由其遗传特点所决定的群体遗传组成。
染⾊体⼯程技术绝版复习资料染⾊体⼯程技术第⼀章绪论概述:染⾊体⼯程是以现代⽣物学为基础的学科,是⽣命科学的龙头(带头)科学。
⽣物⼯程分类:①细胞⼯程:染⾊体⼯程;染⾊体组⼯程;基因⼯程;细胞质⼯程;体细胞杂交;克隆(详见第四章)②酶⼯程③发酵⼯程染⾊体⼯程研究内容:现存染⾊体的添加和削减以及新染⾊体的合成,染⾊体数⽬结构的改变,探讨⽣命机制、发展规律,以达到⼈⼯操制改造⽣物的⽬的。
染⾊体⼯程概念:理查德1966年,个体⽔平⼴义染⾊体⼯程:应⽤细胞遗传学技术通过有性杂交和回交体细胞杂交等⽅法有计划的转移染⾊体组、染⾊体、或染⾊体⽚段,将亲缘关系较近的染⾊体杂交,会产⽣杂交的不可交配型,通过采⽤外源的⽣长物质、桥梁亲本预先改变染⾊体的倍数,⽤混⼊母本失活的花粉促进远源花粉萌发的措施均能程度不同的提⾼远源杂交的结实率,对于那些只能发育到原胚阶段的远缘杂种采⽤活体—离体培养,或者事先诱导愈伤组织再分化成苗的培养⽅法获得远源杂交后代,即新物种或新种质。
染⾊体⼯程对研究⽣物多样性的的意义:“三性”:多样性、多态性、杂合性。
①栽培品种资源库(第⼀基因库)②野⽣种质资源库③近缘的属或亚属的植物④其它属的植物⑤近缘的科植物⑥其他科植物中国农⽤植物多样性概况我国农⽤植物有10000种分四⼤类、22个类群①⾷⽤植物——直接⾷⽤:粮⾷100种、⾷⽤油类100种、糖类50余种、蔬菜700种、果树300种、饮料50多种。
——间接⾷⽤500种——牧草2500种②⼯业⽤植物③药⽤植物④环保植物染⾊体⼯程与特殊遗传材料⽅⾯的研究利⽤染⾊体⼯程⼈⼯合成的同源多倍体、⾮整倍体、异源染⾊体代换系、移位系、附加系、不孕系、核质置换系,可概括为某种植物染⾊体(数⽬、结构)所含基因具有特殊的价值,并通过繁殖将遗传特殊性传递给后代。
发现创育、收集特殊材料:1961“中国春”⼩麦鲍⽂奎⼋倍体⼩⿊麦⼩偃麦、⼩冰麦、⼩簇麦及其附加系染⾊体⼯程⽤于分⼦⽣物技术⽅⾯的研究利⽤染⾊体⼯程对于作物遗传、育种具有重要的意义,通过远缘杂交、分⼦⽣物学⼿段创育新品种。
绪论1。
作物品种的概念是什么?它在农业生产中有什么作用?作物品种(Variety)概念:指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件,具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征,并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型.(品种属性:生产资料属性;经济类型属性;地区性时间性。
作物品种的类型:纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。
)优良品种的作用:提高单位面积产量;改进产品品质;保持稳产性和产品品质;扩大作物种植面积。
2.作物育种学的任务和主要内容是什么?它与哪些学科关系密切?你打算如何学好作物育种学这门课程?作物育种学(crop breeding)研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学.主要任务:研究育种规律;培育新品种,实现品种良种化;繁育良种,实现种子标准化。
作物育种学的主要内容ϖ育种目标的制订及实现目标的相应策略;ϖ种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用;ϖ选择的理论与方法;ϖ人工创新变异的途径、方法及技术;ϖ杂种优势利用的途径与方法ϖ目标性状的遗传、鉴定及选育方法ϖ作物育种各阶段的田间试验技术;ϖ新品种的审定、推广及种子生产3。
常规育种技术的主要任务和特点是什么?主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。
特点:综合多个优良基因; 同步改良作物的产量、品质、抗性水平;盲目性大; 育种是科学艺术。
4。
现代作物育种发展动向的主要表现是什么?1。
进一步加强种质资源研究2。
深入开展育种理论与方法的研究3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作4。
种子产业化5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。
第1章作物繁殖方式与品种类型名词解释:育种目标(breeding objective):在一定自然、栽培和经济条件下,对选育新品种提出应具备的优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求.生物产量(biomass):作物整个生育期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质90%~95%,矿物质占5%~10%。
第九章★无性繁殖(Asexual reproduction)指通过营养体增殖产生后代的繁殖式,其优点是能保持品种的优良特性、生长快。
★有性繁殖(Sexual reproduction)指通过♀、♂结合产生的繁殖式,其优点是可以产生大量种子和由此繁殖较多的种苗。
大多数动植物都是进行有性生殖的。
★近交(Inbreeding)指血缘关系较近的个体间的交配,近亲交配。
近交可使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性(homozygosity),从而提高遗传稳定性,但往往伴随重的近交衰退现象(inbreeding depression)。
★杂交(crossing or hybridization)指亲缘关系较远,基因型不同的个体间的交配。
可以使原本是自交或近交的生物增加杂合性(heterozygosity),产生杂种优势。
一、近交的种类★自交(Selfing)指同一个体产生的雌雄配子彼此融合的交配式,它是近交的极端形式,一般只出现在植物中(自花授粉植物),又称自花受粉或自体受精(self-fertilization)。
★回交(Back-crossing)杂交子代和其任一亲本的杂交,包括亲子交配(parent-offspring mating)。
★全同胞交配(Full-sib mating)相同亲本的后代个体间的交配,又叫姊妹交。
★半同胞交配(Half-sib mating)仅有一个相同亲本的后代个体间的交配。
★自花授粉植物(Self-pollinated plant)天然杂交率低(1-4%):如水稻、小麦、大豆、烟草等;★常异花授粉植物(Often cross -pollinated plant)天然杂交率常较高(5-20%):如棉花、高粱等;★异花授粉植物(Cross-pollinated plant):天然杂交率高(>20-50%)如玉米、黑麦等,在自然状态下是自由传粉。
★近交衰退(Inbreeding depression)近交的一个重要的遗传效应就是近交衰退,表现为近交后代的生活力下降,产量和品质下降,适应能力减弱、或者出现一些畸形性状。
第九章★无性繁殖(Asexual reproduction)指通过营养体增殖产生后代的繁殖方式,其优点就是能保持品种的优良特性、生长快。
★有性繁殖(Sexual reproduction)指通过♀、♂结合产生的繁殖方式,其优点就是可以产生大量种子与由此繁殖较多的种苗。
大多数动植物都就是进行有性生殖的。
★近交(Inbreeding)指血缘关系较近的个体间的交配,近亲交配。
近交可使原本就是杂交繁殖的生物增加纯合性(homozygosity),从而提高遗传稳定性,但往往伴随严重的近交衰退现象(inbreeding depression)。
★杂交(crossing or hybridization)指亲缘关系较远,基因型不同的个体间的交配。
可以使原本就是自交或近交的生物增加杂合性(heterozygosity),产生杂种优势。
一、近交的种类★自交(Selfing)指同一个体产生的雌雄配子彼此融合的交配方式,它就是近交的极端形式,一般只出现在植物中(自花授粉植物),又称自花受粉或自体受精(self-fertilization)。
★回交(Back-crossing)杂交子代与其任一亲本的杂交,包括亲子交配(parent-offspring mating)。
★全同胞交配(Full-sib mating)相同亲本的后代个体间的交配,又叫姊妹交。
★半同胞交配(Half-sib mating)仅有一个相同亲本的后代个体间的交配。
★自花授粉植物(Self-pollinated plant)天然杂交率低(1-4%):如水稻、小麦、大豆、烟草等;★常异花授粉植物(Often cross -pollinated plant)天然杂交率常较高(5-20%):如棉花、高粱等;★异花授粉植物(Cross-pollinated plant):天然杂交率高(>20-50%)如玉米、黑麦等,在自然状态下就是自由传粉。
★近交衰退(Inbreeding depression)近交的一个重要的遗传效应就就是近交衰退,表现为近交后代的生活力下降,产量与品质下降,适应能力减弱、或者出现一些畸形性状。