第9章倍性育种
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第九章倍性育种倍性育种是以人工诱发植物染色体数目发生变异后所产生的遗传效应为基础的育种技术。
目前最常用的是整倍体,其中有两种形式:多倍体育种:利用染色体数加倍。
单倍体育种:利用染色体数减半。
此外,在品种改良也可利用非整倍体(如单体、缺体、三体等),作为特殊的育种材料。
第一节多倍体育种一、多倍体的种类、起源及特点1.双倍体:含有孢子体染色体数的个体。
2.单倍体:含有配子体染色体数的个体。
3.染色体组:各种植物为了维持其生活机能的最低限度数目的一组染色体。
染色体基数:一个染色体组内的染色体数目。
如:稻属: X=12高粱属: X=10棉属: X=13小麦属: X=74. 一倍体:只含有一个染色体组的个体( X )。
二倍体:含有二个染色体组的个体( 2X )。
多倍体:体细胞染色体组三个或三个以上的生物体(如 3X 、 4X ¡¡)如二粒系小麦为 4 倍体,普通系小麦为6 倍体。
(二)多倍体的来源单倍体→二倍体→多倍体1、合子染色体数目加倍2、分生组织染色体加倍3、不减数配子的受精结合(三)多倍体的类别1、同源多倍体:多倍体中染色体组来源相同。
如四倍体水稻 AAAA ,2n=4X=48 。
四倍体黑麦 RRRR , 2n=4X=28 。
同源多倍体的一个显著特征是植株、器官和细胞的¡°巨大性¡± , 其某些代谢物的含量也较高。
2、异源多倍体:多倍体中染色体组来源不同,多为种属间杂种。
例:普通小麦是异源 6 倍体 AABBDD,2n=6X=42。
小黑麦有的是异源 8 倍体 AABBDDRR,2n=8X=56。
小黑麦有的是异源 6 倍体 AABBRR,2n=6X=42 。
二、人工诱导多倍体的途径(一)物理因素诱变温度激变机械损伤电离辐射非电离辐射离心力(二)化学因素诱导多倍体用秋水仙素、富民隆处理正在分裂的细胞。
(三)生物因素诱导胚乳培养体细胞杂交三.多倍体育种(一)多倍体的育种意义1.利用染色体加倍的剂量效应,增大作物的营养器官或果实。
第九章倍性育种植物的倍性育种是植物育种的重要研究内容,主要包括单倍体育种和多倍体育种。
1.单倍体的基因呈单存在,加倍后获得的个体基因型高度纯合。
而常规育种需经多代自交才能获得基因型基本纯合的个体。
因此,单倍体育种可缩短育种的年限。
2.同源多倍体较二倍体具有某些器官增大或代谢产物含量提高的特点,对于以收获营养器官为目的的作物及无性繁殖作物有极好的育种利用价值。
3.人工创造多倍体也可以将野生种与栽培种的遗传物质重组,育成新型作物。
第一节多倍体育种多倍体:是指体细胞中有3个或3个以上染色体组的植物个体。
多倍体广泛存在于植物中。
据估计被子植物中约50%以上是多倍体,禾本科中有75%,豆类中有18%,草类中有的物种80%为多倍体。
蓼科、景天科、蔷薇科、锦葵科、禾本科和鸢尾科中多倍体最多。
自然界存在的多倍体主要是异源多倍体,同源多倍体较少。
一、多倍体的种类、起源及特点自然界的多倍体是由二倍体进化而来的。
二倍体物种的染色体加倍,不同二倍体物种间杂交,染色体自发加倍是多倍体产生的主要来源(图9-1)。
(一)多倍体的来源多倍体的发生可通过二倍体的染色体数目加倍形成,也可经不同种属间杂交,而后经染色体数目加倍形成。
植物体细胞染色体数目加倍主要通过下列三种途径产生。
1.合子染色体数目加倍一般是二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织。
2.分生组织染色体加倍体细胞在有丝分裂过程中受外界环境的影响而发生异常,染色体正常复制、分裂,但细胞不分裂,导致细胞染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞发育成多倍性组织和器官。
3.不减数配子的受精结合(二)多倍体的类别根据多倍体染色体组的组成特点可将多倍体分为同源多倍体、异源多倍体、同源异源多倍体、节段异源多倍体、异数的(混合的)异源多倍体和倍半二倍体等多种类型。
育种上应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1.同源多倍体指体细胞中染色体组相同的多倍体,如同源四倍体黑麦(RRRR)。
同源多倍体与二倍体相比,主要有下列两方面的效应:(1) 生物学性状的变化。