第六章 鱼类多倍体育种技术及应用
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多倍体技术在水产动物育种中的应用摘要多倍体是指生物体的体细胞中含有超过2个染色体组的个体。
多倍体育种是通过增加染色体组的方法来改造生物的遗传基础,从而培育出符合需要的优良品种。
相对于同种的二倍体,多倍体具有个体大、产量高、抗病力强等特点。
多倍体诱导及其特性研究是水产养殖研究领域的一个热点,目前在鱼类、贝类等水产动物的育种中已经取得了一定的成就,具有广阔的发展前景。
本文主要介绍多倍体育种的基本原理和方法,以及在几种水产动物育种中的应用。
关键词多倍体;育种;水产动物;应用前景1.多倍体产生的基本原理多倍体是由于细胞内染色体加倍而形成的,即通过卵子第二极体的保留或受精卵早期有丝分裂的抑制而实现。
对于二倍体动物,成熟卵处于第二次成熟分裂中期,当具有一组染色体的精子入卵后,刺激卵子继续完成第二次分裂,卵中原有的二组染色体中一组作为第二极体排出,受精卵成为正常的二倍体。
如果在精子入卵时,第二极体不能正常排出,则精卵原核结合成为三倍体受精卵。
如果卵子受精后正常排出第二极体,并与单倍体精子结合形成二倍体受精卵,而受精卵的第一次卵裂受到抑制,则产生四倍体。
2.人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法主要有物理学、化学和生物学三种。
2.1物理学方法2.1.1.温度休克法温度休克法包括冷休克法(0- 5℃)和热休克法(30℃左右)两种,即用略高于或略低于致死温度的冷休克或热休克来诱导三倍体或四倍体的方法。
进行温度处理最重要的必须确定处理的开始时间、持续时间以及温度高低。
如果阻止第二极体外排,应该在受精后马上进行处理。
如果抑制第一次卵裂,应该在第一次有丝分裂中期进行处理。
2.1.2静水压法静水压法就是利用水压机产生较高的静水压来抑制第二极体的放出或第一次卵裂而产生多倍体。
它是进行鱼类染色体组操作的有效方法,休克的最佳条件易于掌握,处理程序易于标准化。
静水压法的优点在于:①诱导率较高,一般能达到90%以上。
②处理时间短,一般为3-5分钟。
第一章测试1.品种是“种”下特有的一个生物分类单元。
A:错B:对答案:A2.关于“品系”与“品种”关系,以下哪种说法正确?A:部分品系可以发展成为品种B:品系与品系为同一概念C:品系与品种没有联系D:部分品种可以发展成为品系答案:A3.育种目标中,提高生长率和饲料转化率都可以实现单位产量增加。
A:错B:对答案:B4.关于罗非鱼雌性与雄性个体的生长速度,下面哪个选项()正确A:雌性>雄性B:不确定C:雌性=雄性D:雄性>雌性答案:D5.我国是世界上最早实现转基因鱼研究与生产应用的国家。
A:对B:错答案:B第二章测试1.直接将被驯化物种或品种置于家养或栽培环境中,使其直接受到驯化选择的途径为A:作为观赏对象驯化B:作为食用养殖对象驯化C:激进式驯化D:渐进式驯化答案:C2.驯化过程中,采取逐步过渡的方式,使受驯生物逐渐提高其适应性的途径为A:渐进式驯化B:作为观赏对象驯化C:激进式驯化D:作为食用养殖对象驯化答案:A3.引种以增加某区域的自然资源为目的,一定涉及驯化。
A:对B:错答案:B4.驯化成功可能会形成新的品种或品系。
A:错B:对答案:B5.驯化往往需要引种,引种也往往需要驯化。
A:错B:对答案:B第三章测试1.影响选择反应的因素有哪些A:育种值估计准确性B:群体中的加性遗传方差C:环境方差D:留种率答案:ABD2.亲缘选配的优点是可以迅速固定优良基因,加速品种培育速度,但缺点是近交系数上升过快.A:错B:对答案:B3.个体选择主要适用于保持群体多样性的情况,家系选择主要适用于高遗传力情况,家系内选择对于较低的遗传力仍然适用。
A:错B:对答案:A4.相对于个体选择、家系选择和家系内选择而言,blup技术的优势是可以剖分出潜在的固定环境效应,还可以直接估计出来育种值(遗传值),达到选择的目的.A:对B:错答案:A5.BLUP技术的前提是获得个体之间的亲缘关系及提供方差组分或遗传力的估计值.A:错B:对答案:B第四章测试1.杂交育种的遗传学基础是()和()。
2017 年第 4 期(下半月)农民致富之友 Nong Min Zhi Fu Zhi You284科研◎水产渔业近几年,水产养殖业得以发展,特别在安徽地区,为农业经济增长提供了较大依据。
但在实际发展过程中,也会出现一些问题,导致生产种类不够稳定,无法获得较高的增殖效益。
因此,利用现代生物技术能够促进水产养殖的高产、健康发展。
1 现代生物技术种类1.1 多倍体育种技术多倍体育种技术在水产养殖中具有重要作用,不仅能促进鱼类的正常生长,提高水产质量,还能促进杂种成活率的稳步提升。
多倍体育种技术的应用是利用温差处理、药物处理以及水压杂交等方式。
在目前发展下,多倍体育种技术被广泛应用,对一些水产养殖工作具有十分重要的作用。
使用该技术不仅能提升水产生物的生长速度,还能提高其抗病能力。
1.2 转基因生物技术转基因生物技术得以使用,促进了水产生物遗传工作和育种工作的积极开发。
转基因生物技术在使用过程中,是结合人们的实际需求,利用有用的外源基因。
如:各种生长激素、抗病基因等放入到水产养殖中,促进水产生物品种的优化性。
现今,转基因技术已经被广泛应用,并获得良好的发展效果。
将转基因生物技术应用到水产养殖中,解决了传统不同的水产生物交配问题,促进了科学化的实施,保证水产生物遗传物质的优化性,提高水产养殖工作的产量和质量。
1.3 分子遗传标记技术生物遗传标记技术是利用分子生物学方式对不同的水产生物、群体进行区别,能够将水产生物个体、群体个体之间的遗传差异进行客观表现。
分子遗传标记技术在使用过程中,是利用遗传图谱的构建完成的,能够为生物基因的形成提供依据。
同时,还能促进生物分子标记辅助选育工作、遗传工作的科学性。
目前,在水产养殖工作中,生物分子标记已经成为主要工具,是根据水产生物中某个个体、基因和性状进行分析,结合这些要素实现育种工作,这样不仅能促进选择工作的准确性,降低生物育种的时间,还能促进我国养殖生产工作的优化实施,促进增产效益的提升。
鱼类三倍体育种与二倍体育种的区别金玥(上海海洋大学生物技术专业 0812104)摘要:本文就现在推广的三倍体育种和传统的二倍体育种在鱼体的身体结构与外形特征,血液理化指标及三种育种方法上做一比较,得出即使三倍体育种现在广泛推行但是它带来的各种后续问题并没有很好的研究解决,所以在我们大力支持三倍体育苗的同时是否也应该考虑传统的二倍体育苗,毕竟回归自然改善自然才是科技发展的真正体现.本文结论仅供读者参考。
关键词:三倍体二倍体育种一.三倍体与二倍体的定义:三倍体是:♦定义1:含有三组染色体的细胞或生物。
三倍体生物因难以进行减数分裂形成配子,故常不育。
所属学科:海洋科技(一级学科);海洋技术(二级学科);海洋生物技术(三级学科)♦定义2:具有3套染色体组的生物体。
所属学科:水产学(一级学科);水产生物育种学(二级学科)♦定义3:具有三套染色体组的细胞或个体。
所属学科:细胞生物学(一级学科);细胞遗传(二级学科)♦定义4:有三套染色体组的细胞或个体。
所属学科:遗传学(一级学科);细胞遗传学(二级学科)二倍体是:♦定义1:含有两组染色体的细胞或生物。
雌、雄配子结合后发育而来的生物为二倍体。
所属学科:海洋科技(一级学科);海洋技术(二级学科);海洋生物技术(三级学科)♦定义2:具有2个染色体组的生物个体。
所属学科:水产学(一级学科);水产生物育种学(二级学科)♦定义3:含有两套同源染色体的细胞或个体。
以2n表示。
所属学科:细胞生物学(一级学科);细胞遗传(二级学科)定义4:具有两套染色体组的细胞或个体。
所属学科:遗传学(一级学科);细胞遗传学(二级学科)二.成年二倍体鱼与三倍体鱼身体结构区别1.外形成年三倍体鲫鱼(图一)成年二倍体鲫鱼(图二)从图一和图二可见成年三倍体鲫鱼在体积上比成年二倍体鲫鱼要大,其鱼尾、腹鳍、背鳍和头部的大部分器官都比二倍体的鱼大。
此外,三倍体鱼的腹部比二倍体体积要大,其背部肌肉比二倍体鱼要紧实。
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。
S h u i c h a n y u y e多倍体育种技术可以通过改变鱼类染色体组数量来实现对鱼类品种改良的遗传工程技术,通过该技术可以培育出更加优良的鱼类品种,进而满足人来对鱼类水产品的消费需求。
该技术的操作难度较低,具有较高的可控性,通过该技术改良的鱼类品种,其生长速度能够显著提升,同时具有较强的抗病能力,养殖这些经过改良的优质品种,可以大幅提高鱼类产品产量,促进我国渔业的发展。
目前,我国在鱼类多倍体鱼种技术的研究工作中,已经取得了较明显的研究成果,研究中心对草鱼、鲤鱼、鳙鱼、鲢鱼等鱼类品种都进行的多倍体育种研究,其中异育银鲫、湘云鲤都已经应用在了实际生产之中。
1、人工诱导鱼类多倍体育种技术的概述人工诱导鱼类多倍体育种技术是通过理化因子来刺激鱼类卵子,在不排除第二极体的基础上,实现与单倍体精子的结合,进而形成三倍体品种。
通过鱼类远缘杂交,让其变异出三倍体,甚至四倍体,该技术的具体育种方式如下:(1)温度休克法温度休克法是一种通过温度的调节对鱼类卵子进行处理的方法,具体包括热休克及冷休克。
采取冷休克方法进行育种时,需要在卵子受精后的5min开始冷休克处理,处理时间控制在50~60min,冷休克的温度标准为0~0.1℃,该方式获得三倍体的几率为90%左右。
如果卵子受精后>5min,在处理时间不变的条件之下,三倍体的发生几率就会出现明显降低,发生率具体会降低至60%~70%之间,由此可见,温度休克法的敏感性会受到遗传背景与卵子成熟度的影响。
而采取热休克的方法进行育种时,同样要在卵子受精后的5min开始进行热休克处理,热休克的具体温度在40~40.5℃之间,处理时长为2min,热处理获取三倍体的几率为90%~100%。
在相关研究中得出,温度休克法下,影响三倍体发生率的主要因素为处理开始时间、处理温度以及处理操作的持续时间,过晚处理、温度达不到标准,都会造成三倍体诱导几率的下降。
(2)静水压休克法静水压休克法也是一种诱导鱼类三倍体或四倍体的主要处理方法,采用静水压休克法处理受精卵时,静水压应控制在600kg/cm2,处理开始时间应在鱼类卵子授精后的3min时进行。
鱼类多倍体育种技术及其在水产养殖中的应用一、概述鱼类多倍体育种技术是指通过化学和物理方法,使鱼类染色体数目增加,形成多倍体个体。
这种技术可以提高鱼类生长速度、抗病能力和产量等方面的性能,被广泛应用于水产养殖领域。
二、多倍体育种技术的原理多倍体育种技术主要有两种方法:化学处理法和温度处理法。
1. 化学处理法化学处理法是将鱼卵或早期胚胎暴露在化学药剂中,使其染色体数目翻倍。
常用的药剂有:冷冻保护剂(如DMSO)、孪晶诱导剂(如Colchicine)等。
这些药剂可以阻止细胞分裂过程中的染色体分离,从而形成多倍体个体。
2. 温度处理法温度处理法是将鱼卵或早期胚胎暴露在特定的温度下,使其染色体数目翻倍。
具体来说,将受精卵放置在高温水中(30℃左右),可促进染色体复制和合并,从而形成多倍体个体。
三、多倍体育种技术的应用1. 提高鱼类生长速度多倍体鱼的细胞内含有更多的基因组,因此其代谢能力更强,生长速度更快。
例如,经过多倍体处理的鲤鱼、草鱼等品种,其生长速度可比普通个体提高20%以上。
2. 增强鱼类抗病能力多倍体个体细胞内含有更多的抗病基因和免疫基因,因此具有更强的抗病能力。
例如,经过多倍体处理的虹鳟、罗非鱼等品种,在感染某些疾病时,死亡率明显降低。
3. 提高水产养殖产量多倍体育种技术可以提高养殖物种的产量。
例如,经过多倍体处理的草鱼、黄颡鱼等品种,在同样条件下可比普通个体增加10%以上的产量。
4. 促进水产养殖业发展水产养殖是我国重要的支柱产业之一,而多倍体育种技术可以提高水产品质量和数量,促进水产养殖业发展。
同时,这种技术还可以为水产养殖业提供更多的品种选择,增加市场竞争力。
四、多倍体育种技术的发展前景随着科技的不断进步和人们对水产养殖品质的要求越来越高,多倍体育种技术在水产养殖领域的应用前景越来越广阔。
未来,这种技术将继续得到深入研究和开发,不断提高其应用效果和经济效益。
五、结语总之,多倍体育种技术是一项重要的水产养殖技术,具有广泛的应用前景。
鱼类多倍体育种技术及其在水产养殖中的应用1. 应用背景随着全球人口的增加和对食物需求的不断增长,水产养殖作为重要的食品生产方式之一,扮演着越来越重要的角色。
然而,在传统的养殖过程中,鱼类繁殖效率较低,生长速度慢,繁殖季节有限等问题制约了水产养殖业的发展。
为了解决这些问题,科学家们开发了多倍体育种技术,通过人工干预鱼类繁殖过程中染色体组合的方式,使得鱼类能够快速成熟、高效繁殖、提高生长速度等。
这项技术被广泛应用于水产养殖领域,并取得了显著的应用效果。
2. 应用过程2.1 多倍体育种技术概述多倍体育种技术是通过改变鱼类细胞染色体数量来实现。
通常情况下,动物细胞都是二倍体(2n),即每个细胞拥有两套染色体。
而多倍体育种技术就是通过人工手段使得鱼类细胞中的染色体数量增加,从而形成多倍体。
常见的多倍体育种技术有化学处理法、物理处理法和细胞核移植法等。
其中,细胞核移植法是最常用的方法,它通过将捐赠者个体的细胞核移植到受体个体的卵母细胞中,然后进行人工授精和孵化,最终得到多倍体个体。
2.2 应用过程(1)选材:选择具有良好经济价值和生长性能的优良品系作为捐赠者和受体个体。
(2)捐赠者个体处理:对捐赠者个体进行荷尔蒙处理或其他方法,使其产生大量高质量卵子或精子。
(3)受体个体处理:采集受精卵母细胞,并将捐赠者个体的细胞核移植到受精卵母细胞中。
(4)人工授精:将经过细胞核移植的卵母细胞与受精精子进行人工授精。
(5)孵化:将已受精的卵母细胞孵化成鱼苗。
(6)培育和养殖:对产生的多倍体鱼苗进行培育和养殖,观察其生长状态和产出效果。
2.3 应用效果多倍体育种技术在水产养殖中的应用具有以下几个方面的显著效果:(1)快速成熟:多倍体个体通常比正常个体早熟,因此可以缩短繁殖周期,提高产出效率。
(2)高效繁殖:多倍体个体在繁殖过程中往往具有更高的受精率和孵化率,可以大幅度提高种群数量。
(3)生长速度提升:多倍体个体在生长过程中通常具有更快的生长速度,可以缩短养殖周期,提高经济效益。
多倍体育种的方法随着现代科技的发展和生物技术的不断革新,多倍体育种的方法也在不断地被创新和推广。
多倍体育种是指将植物的染色体数目增加至原来的两倍以上的一种育种方法,其目的是增强植物的产量、抗病性、适应性和品质等方面的性状,从而提高植物的生产力和经济效益。
本文将从多倍体育种的基本原理、多倍体育种的方法、多倍体育种的应用和前景等方面进行探讨。
一、多倍体育种的基本原理多倍体育种是利用化学诱导、自然杂交、细胞培养、花粉诱导和基因工程等技术手段,使植物的染色体数目增加至原来的两倍以上,从而改变植物的遗传基础,增强植物的产量、抗病性、适应性和品质等方面的性状。
多倍体育种的基本原理是通过增加染色体数目,使植物的基因组扩大,从而增加植物的基因型多样性,使植物具有更强的适应能力和生产力,从而提高植物的经济效益。
二、多倍体育种的方法1、化学诱导法:化学诱导法是利用化学物质,如染色体分裂抑制剂、芳香族化合物和生长素等,诱导植物细胞发生多倍体化。
化学诱导法的优点是操作简单、效果明显,但存在诱导效果不稳定、诱导成功率低和对环境污染等问题。
2、自然杂交法:自然杂交法是利用植物自然杂交的机会,使植物的染色体数目增加。
自然杂交法的优点是操作简单、效果稳定,但存在自然杂交机会少、杂交后代多变等问题。
3、细胞培养法:细胞培养法是利用植物体细胞在人工培养条件下的再生和增殖能力,诱导植物细胞发生多倍体化。
细胞培养法的优点是诱导效果稳定、诱导成功率高,但存在操作复杂、时间和费用成本高等问题。
4、花粉诱导法:花粉诱导法是利用花粉管中的化学物质,诱导植物花粉发生多倍体化。
花粉诱导法的优点是诱导效果稳定、操作简单、对环境污染小,但存在诱导成功率低、花粉数量有限等问题。
5、基因工程法:基因工程法是利用分子生物学技术,将外源基因导入植物细胞,诱导植物发生多倍体化。
基因工程法的优点是诱导效果稳定、操作简单、可精确控制和可利用现有基因库等,但存在伦理和安全问题等。
我国鱼类多倍体育种的研究进展
吴萍
【期刊名称】《上海水产大学学报》
【年(卷),期】2005(14)1
【总页数】7页(P72-78)
【关键词】鱼类;多倍体育种;分子生物学
【作者】吴萍
【作者单位】苏州大学农业科技学院
【正文语种】中文
【中图分类】S917
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1.国内鲷科鱼类远缘杂交与多倍体育种研究进展 [J], 李涛;吕国敏;黄小林;李加儿;刘付永忠;蔡云川;黄忠
2.鱼类人工多倍体育种的研究进展 [J], 孙远东;谭立军;唐新科;李自君
3.鱼类多倍体育种的研究进展回顾 [J], 胡玲玲;李加儿
4.鱼类多倍体育种的研究进展 [J], 陈乘
5.我国果树多倍体育种研究进展 [J], 王同坤;张京政;齐永顺;庞海珍
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