浅论果树三倍体育种的研究进展
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梨多倍体及其利用研究进展作者:何子顺张虎平张峰来源:《山西果树》2016年第03期关键词:梨;多倍体;利用;进展文章编号:1005345X(2016)03001504中图分类号:S661.2文献标识码:A同其他植物一样,梨(Pyrus spp.)多倍体也普遍存在。
梨体细胞的染色体数为34,其配子染色体(n)为17,大多数梨品种属于二倍体。
梨三倍体体细胞染色体数为51,四倍体则为68,梨多倍体突出的特点是果实大,有抗逆性和适应性强等优点,四倍体还是培育多倍体的优良种质。
探讨梨多倍体的基本情况,对梨多倍体在生产和育种方面的利用有着重要意义。
研究表明自然存在的梨多倍体分布广,有的多倍体已成为当地主栽或特色品种,科研工作者也通过芽变选种和杂交育种的方式选育出多个多倍体,并在生产上得到利用。
有关梨多倍体的系统论述少有报道,针对现有梨多倍体产生途径及在生产育种上的利用、存在的问题等进行综述,以期为梨多倍体的生产和育种研究提供参考。
1梨多倍体1.1已鉴定的多倍体由表1可知,梨多倍体普遍存在于木梨(P. xerophila Yü)、杏叶梨(P. axmeniacaefolia Yü)、白梨(P. bretschneideri Rehd.)、砂梨(P. pyrifolia Nakai)、秋子梨(P. ussuriensis Maxim)、新疆梨(P. sinkiangensis Yü)和西洋梨(P. communis L.)等不同种类。
目前已鉴定的多倍体中,就数量而言西洋梨最多。
1.2多倍体的特点梨多倍体突出的特点是果实大,大水核、四倍体鸭梨和沙01分别比其二倍体对照品种大207%、143%和69%[10],四倍体花盖王梨单果重是对照二倍体花盖的2倍[9],2x、4x嵌合体鲁梨1号果实比对照二倍体巴梨大60%[19]。
黄礼森等[10]分析总结了梨多倍体的性状特点,与二倍体品种相比较多倍体有4个特点:一是表现为枝粗、叶大、果大和花大等巨大性特征;二是新陈代谢旺盛,酶的活性强,物质合成能力强;三是抗逆性和适应性强;四是可孕性下降,花粉量减少,花粉发芽率低,种子少或不饱满,种子出苗率也低。
植物多倍体育种研究进展随着人类不断发展和探索,植物多倍体育种这一课题也越来越受到关注和研究。
多倍体植物是指其细胞核染色体数目是正常二倍数的两倍或两倍以上,常见的有三倍体、四倍体、六倍体、八倍体等。
相对于单倍体或二倍体植物,多倍体植物具有更大的细胞和器官、更高的光合效率、更高的次生代谢产物含量等独特的特点。
在生产和育种上,多倍体植物也表现出了许多优势。
植物多倍体育种的研究可以追溯到20世纪初,最初主要是利用自然或人工诱导多倍体植物进行育种。
然而,这种方法效果不稳定、效率低且操作困难,限制了其在实际生产中的应用。
随着分子生物学和基因工程的发展,植物多倍体育种研究取得了许多进展。
接下来,我们将从以下三个方面来探讨植物多倍体育种的研究进展:多倍体植物的应用、多倍体植物的产生方式、多倍体植物的基因调控机制。
一、多倍体植物的应用多倍体植物具有更高的次生代谢产物含量,对于生物药物、香料、色素及其它次生代谢产物的生产具有广泛的应用前景。
例如,利用八倍体油菜籽中芥酸的含量高于二倍体的特点,可以制备出高品质的油菜籽油和脂肪酸。
此外,多倍体植物的营养更加丰富,对于育种中改良农作物品质有一定的作用。
比如,多倍体小麦不仅重量更大、单株籽粒数增多,而且蛋白质含量也更高。
二、多倍体植物的产生方式1. 自然多倍体植物产生:自然多倍体植物的产生一般是由于染色体分离不完全而引起的,或由于雄配子多倍化的缘故。
不过,自然多倍体植物的产生率很低,而且不能预测和控制,因此其在实际育种中的应用受到了较大的限制。
2. 化学方法诱导多倍体植物产生:另一种诱导植物多倍体的方法是化学方法。
通过处理植株根系的化学物质,使得植物的细胞分裂出现染色体不分离的现象,从而形成多倍体植株。
这种方法操作简便,但产生的多倍体植株繁殖能力有限,只有性繁殖,用于育种的耗时较长。
3. 细胞培养诱导多倍体植物产生:植物多倍体育种中,细胞培养诱导多倍体植物是最为常用、也是最有效的方法。
作物倍性育种研究进展
郭恒琳;勾晓婉
【期刊名称】《现代农业科技》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】随着人口的增加及环境的变化,提高作物产量和抗逆性至关重要,选择合适的育种方法对于满足这种需求非常关键。
本文总结了作物倍性育种的研究进展,包括多倍体育种和单倍体育种的主要过程,并探讨了两种育种方法的优点:多倍体育种可以提高作物耐受性,提高经济作物产量;单倍体育种可以固定作物的优良性状,稳定杂种优势。
该结果可帮助研究人员选择适合的育种方法。
【总页数】7页(P20-26)
【作者】郭恒琳;勾晓婉
【作者单位】江苏师范大学生命科学学院;江苏师范大学整合植物生物学研究所【正文语种】中文
【中图分类】S330
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三倍体无籽西瓜原理
三倍体无籽西瓜原理是现代西瓜育种学的一种利用原理,它的主要原理是利用多倍体系统对西瓜的育种技术。
基本原理是使用三个不同染色体组合的三倍体,形成一种西瓜无籽体,从而确保西瓜无籽生产,这种技术在西瓜育种学中具有重要的意义,因为使用这种技术可以更好地控制无籽西瓜的产量和质量。
三倍体无籽西瓜育种技术,首先要通过同型对立之试验,确定西瓜新品种的三倍体并鉴定出单倍体。
然后配种时选择特定的几个交配单倍体,使其形成特定的三倍体,从而达到无籽西瓜的生产目的。
种子增殖期间,通过根柢植物的染色体比较,查明它的三倍体染色体完整性,来决定该西瓜的籽粒性状,以及它的遗传特性。
在西瓜育种过程中,三倍体无籽西瓜原理因其在育种技术上的实用性和理论性,而不但得到了大量应用,也受到了广大农民和西瓜种植者们的认可。
通过利用三倍体无籽西瓜原理,不仅可以迅速提高西瓜的品质,而且可以使西瓜种植技术得到大幅提升。
另外,这种技术还可以保证无籽西瓜的高品质,满足人们对无籽西瓜的需求。
三倍体西瓜原理
三倍体西瓜原理是指在瓜果植物的生长过程中,由于某种原因,导致细胞分裂过程中染色体的倍数发生变化,从而形成染色体数目是正常倍数的两倍。
这种异速生长的现象使得西瓜的大小增大了一倍,重量也增加了两倍。
虽然三倍体西瓜在市场上备受欢迎,但它们的产量相对较低。
这是因为三倍体植物的花粉不育或较少,无法正常进行传粉。
因此,三倍体西瓜只能通过无性繁殖的方法进行培育,如扦插或组织培养等。
这样的繁殖方式限制了三倍体西瓜的规模生产,使其成为一种较为珍稀的瓜果品种。
此外,在三倍体西瓜中,往往有更多的肉果和少量的种子。
这使得三倍体西瓜的肉质更加肥厚多汁,口感更好,味道更甜美。
因此,三倍体西瓜不仅受到消费者的喜爱,也受到了果农的青睐。
尽管三倍体西瓜有其独特的特点和市场价值,但由于其繁殖困难和产量低的特点,目前仍然难以扩大规模生产。
因此,研究人员在不断努力寻找新的培育方法和技术,以提高三倍体植物的产量和稳定性,进一步推动三倍体西瓜产业的发展。
白杨派树种及其三倍体杂种细胞质遗传研究的开题报告1.研究背景白杨派是杨属中重要的树种,包括了大约30个物种和下属分类群,广泛分布在世界各大洲。
在白杨派的诸多树种中,许多树种被广泛用于造林、林业经济和环境保护。
同时,白杨派也是一类重要的模式树种,被广泛应用于生态学、植物遗传学、生理学和分子生物学等学科领域的研究。
近年来,随着分子生物学技术的发展,越来越多的研究表明细胞质遗传在白杨派的种质资源保护、优化遗传育种、种质资源评价等方面具有重要的意义。
然而,很少有研究探究白杨派不同树种和三倍体杂种的细胞质遗传规律及其在演化和基因流动中的作用。
2.研究目的本研究旨在对白杨派常见的树种和三倍体杂种进行细胞质遗传研究,为了解其种质资源的多样性与遗传水平、演化与群体结构提供科学依据。
3.研究方法3.1 样品采集与处理本研究拟选择在我国北方广泛种植的几种白杨派树木作为研究对象,包括青杨、塔杨、欧洲杨等。
同时,也会选择一些白杨派的三倍体杂种进行研究。
样品采集时,应尽量选择一定年龄段、不同性别、地理位置不同的个体。
样品采集后,应在无菌条件下进行处理,切取适当大小的样品作为研究样品。
3.2 取材、提取和扩增细胞质DNA提取细胞质DNA可以通过紫外线、物理点破法、化学法等进行。
在此研究中应选用适当的提取方法,并根据所得DNA测定其浓度和纯度。
提取细胞质DNA后,根据已有的方法扩增所需的DNA标记片段。
本研究拟采用PCR扩增,根据需要选择特定的引物对来选择特定的DNA片段进行扩增。
3.3 DNA测序与分析PCR扩增所得的DNA标记片段需要进行测序,本研究使用sanger测序进行样品DNA序列的测序。
根据测序的结果,结合文献报道和数据库信息等,采用不同的分析方法进行数据处理和分析。
主要包括细胞质DNA遗传多样性分析、种间和群体间遗传距离的计算、种间遗传结构分析等。
4.研究意义和预期效果通过本研究,可以深入了解白杨派不同树种和三倍体杂种的细胞质遗传规律,揭示其演化和基因流动的历史及过程。
果树三倍体的选育途径及育种中存在的问题及展望
张西英
【期刊名称】《中国教育技术装备》
【年(卷),期】2010(000)010
【摘要】@@ 1 前言rn三倍体生物与其他多倍体相比,其营养生长通常是最好的.现对果树三倍体育种的主要途径、鉴定方法以及三倍体育种中应注意的问题进行分析和总结,以期为三倍体育种的进一步研究提供基础资料.
【总页数】1页(P199)
【作者】张西英
【作者单位】河北省河间市职教中心
【正文语种】中文
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高中三倍体无籽西瓜原理
高中三倍体无籽西瓜是一种特殊的西瓜品种,其特点是不含种子且果肉甜美。
这种西瓜的培育原理是通过杂交育种技术,将两个不同的西瓜品种杂交,再经过一系列的基因重组和筛选,最终得到一种三倍体的无籽西瓜。
在这个过程中,首先需要选择一种优质的无籽西瓜品种和一种具有抗病性的籽西瓜品种进行杂交。
然后通过人工授粉的方式,将两者的花粉进行交配,使其产生新的种子。
在这个过程中,由于染色体数量不同,杂交后的种子会出现三倍体现象,即染色体数量为正常的三倍。
接下来,筛选出拥有无籽和甜美果肉特性的三倍体西瓜苗,并利用细胞培养和组织培养技术进行繁殖。
最终得到的高中三倍体无籽西瓜即为一种新的品种。
这种三倍体无籽西瓜不仅具有良好的口感和食用价值,而且在生产上也有很大的优势。
由于不含种子,使得它更容易储存和运输。
同时,在销售上也更加受欢迎,因为消费者不需要花费时间去处理西瓜籽。
总之,高中三倍体无籽西瓜的培育需要借助杂交育种技术和细胞培养等技术,通过基因重组和筛选得到。
这种西瓜品种的问世,不仅极大地丰富了人们的食品选择,也为农业生产带来了诸多便利。
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浅论果树三倍体育种的研究进展
论文关键词:果树三倍体育种
论文摘要:本文综述了果树三倍体的研究进展:果树三倍体育种的途径主要包括利用对自然变异的选择获得三倍体、利用有性杂交来培育三倍体、利用胚乳培养获得三倍体和利用原生质融合培育三倍体;对三倍体的鉴定主要从形态特征、解剖结构、生理生化特性和染色体数目等方面来考虑,同时对今后果树三倍体育种的研究方向进行了展望。
多培体现象是高等生物最普遍的特点之一。
据统计,在果树中,多培体类型分属于20 科、35属,400 余种。
果树多倍体一般具有生长旺盛、果实大且少籽或无籽、产量高、适应性和抗逆性强等特点,且能够利用无性繁殖的方式固定其优良性状,使之保持稳定而不分离,在生产上长期利用。
三倍体生物与其他多倍体相比,其营养生长通常是最好的。
一般说来,三倍体具有两大基本特征:由体细胞增大所引起的巨大性和由减数分裂过程紊乱造成的不育性,再加上多种不同生物类型和品种的三倍体所具有的特殊可贵性状,常引起育种工作者的关注,已经成为果树育种工作的重要组成部分,形成了对三倍体选育多样化的特色。
鉴于此,对果树三倍体的特性、目前果树三倍体育种的主要途径、鉴定方法以及三倍体育种中应注意的问题进行分析和总结,以期为三倍体育种的进一步研究提供基础资料。
1 果树三倍体的特性
1.1 生物学性状
三倍体果树由于染色体组成多于二倍体,在形态上一般表现为巨大性,细胞体积增大,枝条变粗,叶片变宽变厚、叶色浓绿,叶绿体数目增加,气孔变大但密度下降,花粉粒增大,果大、少籽或无籽,可食率高,如三倍体无籽香蕉,三倍体葡萄红标无核、夏黑,三倍体黄盖梨、大叶雪梨等。
但是部分器官的巨型并不导致整个植株的巨型化,有的三倍体果树表现为生长缓慢,树体较小,节间变短,如柑桔三倍体前期生长弱,叶片厚而圆。
另外,大多数的三倍体对外界环境条件具有较强的适应性,有抗旱、抗病、抗寒等特性。
多倍体植株的能育性一般较原植物降低,一方面是由于染色体在减数分裂中的配对容易发生紊乱,另一方面是由于花粉粒巨型化导致受孕率低、结实率低。
而大多数三倍体花粉是完全不育,因此三倍体果树栽培品种大多需要配植一定比例的二倍体授粉树,当然一些具有无融合生殖的果树例外。
2 果树三倍体的选育途径
2.1 从自然突变中选育三倍体
目前市场上常见的三倍体果树品种中,有许多是从自然突变选育出
来的。
虽然自然突变发生的频率很低,但这些突变形成的天然多倍体,成为直接发掘并利用其进行育种的丰富的自然源泉。
2.1.2 从果树芽变中选育三倍体。
芽变是体细胞突变的一种。
突变发生在芽的分生组织细胞中,当芽萌发长成枝条,并在性状上与品种类型不同而被人们发现时,即为芽变。
芽变又分为基因突变和染色体变异,其中有少数三倍体枝条的产生,如山楂品种大金星、伏里红、西丰伏和赞皇大枣等均系芽变三倍体。
2.2 通过有性杂交培育三倍体
利用有性杂交进行三倍体选育,最常用的方法是二倍体与四倍体间的杂交,目前三倍体育种大都采用这种方法;也有利用未减数2n 配子进行三倍体育种,但2n 配子的自然发生频率较低,因此利用2n 配子进行三倍体育种存在一定困难。
近年来有不少关于提高2n 花粉比率的研究报道。
2.2.1 利用二倍体与四倍体杂交选育三倍体。
二倍体与四倍体的杂交目前仍是获得三倍体的最有效途径,市场上的三倍体葡萄、苹果、柑橘等,如京早晶、红标无核葡萄,路奥、北斗、新金冠苹果等均系杂交产生。
研究表明用四倍体作母本,二倍体作父本时,容易得到发育完全的种子,其中约有30%是三倍体;相反,用二倍体作母本,则正常的单倍性雌配子受精产生的三倍体胚几乎全部退化,有时不能产生种子或极少产生种子。
因此在通过有性杂交培育三倍体时,要注意父、母本的选择。
对于发育不完全的三倍体合子胚,可以结合胚培养技术进行抢救。
另外在柑橘二倍体与二倍体杂交中也发现有三倍体产
生。
"
2.3 体- 配融合培育同源或异源三倍体
2.4 胚乳培养
3 三倍体植株的鉴定
植物多倍体的判别和鉴定方法从原理上是依据其外在和内在的特征特性衍生而来的。
一般而言,可以以形态外形观察为基础,组织化学、叶绿体计数为辅助、细胞学观察染色体数来确定,切忌以个别特征为依据妄言断之。
目前最常见的鉴定方法有:形态鉴定法,细胞学鉴定法,染色体计数法;此外还有利用原位杂交技术如FISH 、G ISH 以及R A PD 、R FU 技术等进行植株倍性鉴定。
对于三倍体来说最直接有效的鉴定方法为染色体记数法,通过检测分生旺盛的器官、组织的染色体数来进行鉴定,它是最直接、也是最准确的鉴定方法。
它不但能区别倍性而且还能鉴定是整倍性或非整倍性的变异。
因染色体制片技术早已成熟,故切实可行。
4 三倍体育种中存在的问题及展望
三倍体果树品种的选育,在一定程度上丰富了果树种质资源,拓宽了果树品种选育的途径,取得了丰硕的成果,但是果树三倍体育种也存在一些各式各样的问题,综合目前果树三倍体育种的研究现状,笔者认为果树三倍体育种中应注意以下几个问题:
4.1 重视三倍体新种质的保存
在三倍体的育种过程中存在着移栽困难、砧木不亲和以及三倍体丛生芽不生根等问题。
对这些种质,管理不当就会造成种质资源的丢失,可利用组织培养结合低温保存的手段,来保存这些材料的茎尖、茎段、愈伤以及原生质体等,以便将来进一步的研究。
4.2 重视三倍体新种质其他特性的发掘
目前三倍体育种的目标主要选育是大果、无籽、风味好的品种,而忽略了对其他特性的挖掘。
我们可以在对其进行目标性状鉴定的过程中,同时进行其他特性的检测,如矮化、抗旱、抗病、抗寒等,以便作为新的种质资源加以利用。
4.3 对现有的三倍体材料作进一步的研究
目前果树的三倍体研究取得了一些进展,也培育了一些三倍体果树品种,并成功推向市场,但对三倍体的无籽机理尚未完全搞清楚。
在今后的研究中可以结合基因工程等高新技术,从分子水平来研究无籽的内在机理。
另外,在多倍体包括三倍体的种植过程中,有时会出现倍性的退化问题,即多倍体材料种植一段时间后又退化成了二倍体,这些机理目前尚不清楚,需要进一步深入研究。
4.4 加快三倍体果树品种的选育进程。