多倍体育种

多倍体育种科技名词定义中文名称：多倍体育种英文名称：polyploid breeding定义：通过增加染色体组数以改造生物遗传基础，从而培育出符合人类需要新品种的方法。

应用学科：水产学（一级学科）；水产生物育种学（二级学科）简介多倍体（polyploid）是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

多倍体育种（polyploid breeding）利用人工诱变或自然变异等，通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料，用以选育符合人们需要的优良品种。

最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。

秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，但不影响染色体的复制，使细胞不能形成两个子细胞，而染色数目加倍。

属于染色体组工程的研究范畴。

多倍体产生机制：通过卵细胞第二极体的保留或受精卵早期有丝分裂的抑制而实现。

[1]简史1916年温克勒（H.Winkler）在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。

自1937年布莱克斯利（kes lee）和埃弗里（A.G.Avery）利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。

1947年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。

1959年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。

目前，已有1000多种植的获得了多倍体。

中国于20世纪50年代开始多倍体育种的研究。

70年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。

多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。

多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性,使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。

举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法目前，多倍体育种技术在植物育种领域中扮演着重要的角色。

通过合成多倍体，即使是在同一个物种内，也可以增加基因组的数量。

这项技术的应用目的是改善植物的性状，提高作物产量和品质，增加植物对环境适应性的能力，并提供对病害和胁迫的抵抗力。

本文将以几个具体的例子来说明多倍体育种在现代农业中的应用、目的、意义和方法。

一、改善作物产量和品质多倍体育种技术可以通过增加植物的染色体数量，使作物在某些性状上发生改变，从而提高作物的产量和品质。

在小麦育种中，应用多倍体育种技术可以增加小麦中淀粉含量，使其更适合面粉和面包的生产。

多倍体育种还可以调整作物的奇偶性，使其具备较好的自交保持能力，提高自交系和杂交优势的利用率，进而提高作物产量。

二、增强植物对环境胁迫的适应能力多倍体育种技术可以使植物增加基因组的数量，从而增强其对环境胁迫的适应能力。

举个例子，种植在盐碱土地上的水稻常常受到高盐胁迫的影响，导致产量严重下降。

然而，通过多倍体育种技术，可以增加水稻的染色体数量，提高其耐盐能力，使其在盐碱地上生长良好。

这样的改良品种不仅能够增加盐碱地的利用率，还可以提供更好的经济效益。

三、提高植物的抗病性和抗虫性多倍体育种技术可以增加植物基因组的数量，进而增强其抗病和抗虫能力。

在番茄育种中，通过多倍体育种技术，可以增加番茄中抗病基因的拷贝数，提高番茄对蔓剧病和其他病害的抵抗力。

多倍体育种还可以改变植物细胞和组织的结构，使其对昆虫的攻击具有更好的抵抗力，提高抗虫性。

这些抗病性和抗虫性的改良品种能够减少农药的使用，降低环境污染，提高作物产量和品质。

多倍体育种的方法多种多样，可以通过体细胞胚胎切割法、花器官培养法、染色体重组法等实现。

其中，体细胞胚胎切割法是最常用的方法之一，通过切割植物的体细胞胚胎，使其形成多倍体植株。

基因工程技术也可以与多倍体育种相结合，通过转基因技术将特定基因导入多倍体植株，进一步改良其性状。

多倍体育种在园艺作物中的应用多倍体育种是一种通过人工诱导或自然杂交等方式，使植物细胞染色体数目加倍，从而获得具有优良性状的新品种的方法。

在园艺作物中，多倍体育种具有广泛的应用价值，为作物品种的改良、病虫害防治及花卉、果树等的栽培提供了重要的技术手段。

在植物学和农业领域，多倍体育种已被广泛应用于各种作物。

例如，通过对马铃薯、小麦和水稻等作物的多倍体育种，成功地获得了抗病、抗逆、高产的新品种。

然而，多倍体育种也存在一些挑战，如技术难度大、育种周期长、投入成本高等。

多倍体育种技术包括诱导、杂交和自交等操作步骤。

诱导是指在细胞分裂时期使用化学物质或物理方法来抑制纺锤体的形成，以促进染色体数目加倍。

杂交是指将不同品种的染色体组进行结合，以实现基因重组和优势互补。

自交是指让亲本植株自行交配，以产生染色体数目加倍的后代。

各种技术的适用范围和存在的问题因作物和育种目标而异。

作物品种的改良：通过多倍体育种，可以获得具有优良性状的新品种，如大果、高产、抗病、抗逆等。

这些新品种可以显著提高作物的产量和质量，增强作物的适应性和抗逆性，从而提高农业生产的效益。

农作物病虫害的防治：多倍体育种可以获得具有抗病虫害的新品种，从而有效地降低农药的使用量和防治成本，减少环境污染。

花卉、果树等的栽培：多倍体育种可以获得具有优良性状的花卉、果树新品种，如大花、重瓣、多季开花、高产、抗病等。

这些新品种可以显著提高观赏价值和产量，满足市场需求。

随着科技的不断发展和应用，多倍体育种在园艺作物中的应用前景十分广阔。

未来，多倍体育种将更加注重分子生物学和基因工程等技术的应用，实现更为精细和高效的育种。

随着人们对园艺作物品质和种类需求的不断提高，多倍体育种将更加注重创新和多样化，为农业生产带来更多的经济效益和社会效益。

多倍体育种在园艺作物中具有重要的应用价值和广阔的发展前景。

尽管该领域仍存在一些技术和应用方面的问题需要进一步探讨和解决，但随着科技的不断进步和应用，相信这些问题将逐渐得到解决，多倍体育种在园艺作物中的应用将更加广泛和深入。