多倍体育种研究进展
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药用植物多倍体育种的研究进展杜艳伟;阎晓光;赵晋锋【摘要】药用植物多倍体具有营养器官的巨大性、抗逆性强、药用成份含量高等特性,在药用植物多倍体育种中有很重要的作用。
本文对植物多倍体育种技术,包括人工诱导染色体加倍的原理和诱导、鉴定方法进行了介绍,总结了药用植物多倍体的应用优势,并提出了在药用植物多倍体育种中存在的问题及发展前景。
%Polyploid has an important role in medicinal plant breeding, due to the features of the great vegetative organs, strong resistance, high content of medicinal ingredients and so on. This paper introduces the breeding techniques of multiploid, including the principle, methods and identification for artificial induction of multiploid, summarizes the advantages of multiploid of medical plants application and brought forward a few key problems which should be paid attention in polyploid breeding of medical plants and its research prospect.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)004【总页数】5页(P249-253)【关键词】药用植物;多倍体育种;研究进展【作者】杜艳伟;阎晓光;赵晋锋【作者单位】山西省农业科学院谷子研究所,山西长治046001;山西省农业科学院谷子研究所,山西长治046001;山西省农业科学院谷子研究所,山西长治046001【正文语种】中文【中图分类】Q949.95中国是药用植物资源最丰富的国家之一。
果树多倍体育种研究进展摘要对果树多倍体的育种途径和倍性鉴定进行了综述,介绍了果树多倍体的育种途径鉴定方法,指出了多倍体培育过程中存在的问题,以期更好地指导果树多倍体育种技术的开展。
关键词果树;多倍体育种;途径;鉴定;研究进展多倍体指具有3套或3套以上完整染色体组的生物个体。
根据染色体组来源的不同,又分为同源多倍体和异源多倍体[1]。
多倍化是植物进化变异的自然现象,也是促进植物发生进化改变的重要力量,在植物进化过程中,染色体多倍化起到了重要作用,它不仅与许多物种的形成有关,而且对各个科、属内的进一步分化也十分重要。
Masterson于1994年提出,约70%的被子植物在其进化过程中曾经历过1次或多次多倍化事件[2,3]。
1果树多倍体的育种途径多倍体现象普遍存在于植物界,从低等植物到高等植物的各个群体中都有多倍体的存在。
据统计,果树中,多倍体类型分属于20科、35属、400余种[4]。
研究表明,多倍体的成因基本相似,绝大多数是通过未减数配子的融合而形成的[2],且很多多倍体物种是通过多次独立的多倍化过程而重复发生的。
从目前研究结果看,果树多倍体主要起源于2种不同的途径,即体细胞染色体加倍以及未减数配子的融合。
由果树多倍体的形成原因可知,果树多倍体的来源有2种,即由体细胞突变形成多倍体和由生殖细胞突变形成多倍体。
果树体细胞和生殖细胞的突变不外有2种原因,即自然突变引起和人为干预引起。
因此,果树多倍体的育种途径可简单分为2种,即因自然突变产生的果树多倍体和通过人工诱导产生的果树多倍体。
随着科学技术的发展,果树多倍体育种也有了新的方法,已可以利用生物技术培育多倍体果树;另外,不同倍性植株间的杂交也可产生多倍体果树。
据统计,迄今为止,通过人工诱导、生物技术和杂交手段已先后获得了1 000多种多倍体植物,许多品种已广泛应用于生产,取得了巨大的生产效益。
应用于果树的主要有四倍体樱桃、三倍体柑橘、三倍体苹果等[5]。
植物多倍体诱导育种研究进展据统计,自然界大约有30%~35%的被子植物,其中70%的禾本科植物属于多倍体,它们在植物进化中起了重要的作用。
由于许多重要作物均是多倍体,因而,育种学家自30年代开始就热衷于多倍体诱导育种的研究。
随着对多倍体产生途径、特征、特性及鉴定方法等方面更为深入的研究,使多倍体诱导育种在育种领域显示出日益广阔的应用和发展前景。
本文就近年来在此领域所取得的成就做一概述。
1 多倍体产生途径自然界的多倍体在无性和有性阶段均可产生,无性阶段是体细胞分裂过程中偶然发生染色体加倍而造成,而有性阶段则是由于小孢子母细胞或大孢子母细胞在减数分裂过程中不减数产生了2n配子。
因此,人为地诱导体细胞不分裂和性细胞不减数是产生多倍体的有效途径。
1.1 无性阶段的诱导无性阶段的诱导可分为物理和化学诱导。
最早的物理诱导方式是在番茄上通过打顶而实现,后来人们利用高温或低温处理授粉后的幼胚,以及采用射线、中子、激光等辐照也实现了染色体的加倍。
但这些方法由于效率低等缺陷而未能普及,化学药品中的秋水仙素则克服了前述各种方法的缺陷,受到大多数育种学家的青睐。
秋水仙素诱导植物无性阶段产生多倍体,普遍采用浸种和滴涂生长点的方法。
早在1939年约翰斯通(Johnstone)就曾用0.15%和0.5%的秋水仙素浸泡马铃薯种子得到少量加倍植株,有效诱导率仅为0.1%~1%。
郭清泉等(1997)在研究莲时指出:莲种子长期浸泡易烂种;用注射器注秋水仙素入莲胚的方法由于难以找到生长点,针头刺伤胚易造成霉烂;点滴法则由于药液易滑落难于浸入生长点等造成多倍体诱导率低,而用溶有秋水仙素的琼脂凝胶包埋胚芽,使其诱导频率达46%,这是解决诱导频率低的一个重大突破。
但是,人们在研究中发现,这种在整体水平上染色体加倍的诱导,受环境干扰大,易产生嵌合体,并可能发生回复突变。
随着组织培养技术的发展,很多物种通过组培再生植株已经不存在障碍,这使秋水仙素在离体组织水平上诱导单个细胞内染色体加倍成为可能。
2021近十年秋水仙素离体诱导植物多倍体的研究进展范文 多倍体植物在自然界中普遍存在,目前在农业生产中,主要农作物都是多倍体,如小麦为异源六倍体、棉花和油菜为异源四倍体、甘薯为同源六倍体,而水稻和玉米为二倍体化的古多倍体。
多倍化研究已经成为当前进化生物学、遗传学和基因组学领域的研究热点[1]. 多倍体通过自然加倍获得,但数量稀少,频率低,甚至在自然条件下不能正常生长而死亡,难以应用于生产实践中[2],因此,20世纪初育种家们开始对人工诱导多倍体进行探索。
起初,人工加倍的方法是通过物理的手段获得多倍体,如高温、辐射,但诱变率低下,常发生嵌合体[3].1937 年,Blakeslee 等[4]用秋水仙碱加倍曼陀罗等植物的染色体数获得了成功。
秋水仙素被广泛应用于培育植物新品种。
秋水仙素,即秋水仙碱,纯秋水仙碱呈黄色针状结晶,熔点157℃,易溶于水、乙醇和氯仿,味苦,有毒。
秋水仙素通过作用于有丝分裂中期使染色体加倍。
其原理是秋水仙素可以与α - 微管蛋白和β - 微管蛋白形成的二聚体特异性结合,减少了微管二聚体装配在微管上的数量,结果使微管拆卸的速度大于装配的速度,最终使形成的微管解聚,染色体加倍但细胞质不分裂,因此染色体数目加倍。
最初秋水仙素诱导多倍体是活体进行。
通过适当的操作,如点滴、注射、涂抹等诱导植株的顶芽、腋芽等位置,但活体操作时细胞的分裂不能同步,活体诱导较难得到纯合四倍体植株,大多为嵌合体,诱导率低。
随着生物技术的发展,离体诱导多倍体的条件已经十分成熟。
离体诱变育种有诸多优势:诱导率高;试验易于重复进行;嵌合体发生率低,方便纯化;时效快、操作方便;节省空间、人力物力;便于控制室温、光照等条件等。
张蜀宁等[5]利用秋水仙素离体诱导青花菜,得到变异植株 20 株,其中纯合植株有 19 株。
秋水仙素离体诱导同源多倍体在种质创新和新品种选育上发挥了重要作用,诱导产生的同源多倍体常伴随植物形态、解剖、生理、栽培特性等方面而改变,如叶片变厚变大、叶色加深、叶绿素含量增加;花器官、果实变大;维管束变大、抗逆性增强、生物量或生物有效成分增加等[6]. 同源多倍化引起的表型变化及其机理研究亦成为研究热点[7-8]. 本文总结了近十年秋水仙素离体诱导植物多倍体的研究进展,对影响诱导效率的因素如外植体类型、处理方法及其他因素进行了综述,并探讨了倍性嵌合体的分离方法、同源多倍化效应及其分子机理研究,旨在为从事植物多倍体研究的育种工作者提供参考。
植物多倍体育种研究进展【摘要】多倍体的研究一直是育种工作者热衷的方向,多倍体研究也越来越深入,本文概括了植物在多倍体育种的方法、倍性鉴定方法和发展趋势等方面的最新进展。
【关键词】多倍体,育种多倍体(polyploid)现象在植物界中早已存在,特别是在有花植物中最为普遍。
据报道,自然界中大约30%~35%的被子植物,70%的禾本科植物属于多倍体,多倍体在植物的进化和新物种的形成过程中起着十分重要的作用。
多倍体果树一般具有生长健壮、枝粗、叶厚、果大、少籽或无籽、产量高、适应性强和抗逆性强等优点,这些优点可用无性繁殖使其保持稳定而不出现分离,因此,多倍体育种倍受果树育种学家青睐。
一、诱导植物多倍体的方法(一)物理方法诱导多倍体自从1890~1901年间俄国学者格拉西莫夫用人工方法获得多倍体后,许多科学工作者都进行了人工诱导多倍体有效方法的探讨。
可以诱导多倍体的物理方法有温度的激变、机械创伤、离心力、紫外线、X射线和渗透压的改变,这些方法的普遍缺陷就是诱导率低,化学药剂的使用完全取代了利用物理手段来获得多倍体,这些方法已不再使用。
(二)化学药剂诱导多倍体可以诱导多倍体的化学药剂很多,如:秋水仙素、吲哚乙酸、苯及其衍生物、有机砷制剂、、磺胺剂及其它植物碱、麻醉剂和生长素等数百种,但使用最多,最有效的为秋水仙素。
秋水仙素阻碍纺缍丝的形成,使中期染色体不能分裂到两个细胞中。
从而导致了细胞中染色体数目的加倍。
利用秋水仙素处理分裂旺盛的组织就可以获得理想的多倍体,萌发的种子和生长点是最好的处理材料,常用的方法有:浸种法、滴苗法、涂抹法。
(三)利用组织培养技术诱导多倍体利用组织培养诱导多倍体的方法是最近十几年科研工作者采用较多的方法,该方法诱导率高,并可以克服同源多倍体孕性低的缺陷,有较大的发展潜力。
使用的前题必须是该植物的组织培养技术已经成熟。
组织培养中使细胞染色体加倍的因素很多,如叶片、茎段、根系等。
二、多倍体的鉴定(一)形态学鉴定染色体数目的变化导致了植株外部形态发生很大的变化。
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。
药用植物多倍体育种研究进展许陶瑜,田洪岭,郭淑红,吴昌娟,裴帅帅,王秋宝,郝耀鹏(山西农业大学经济作物研究所,山西汾阳032200)摘要:染色体多倍化是植物进化的一种重要途径和方法,它参与了许多物种的形成,让物种变得丰富而多彩。
多倍化使很多药用植物细胞和形态巨大化,使代谢产物发生变化;同时带来了抗病性、抗逆性的增强,有着其他育种方法无法比拟的优势。
尤其药用植物大多以营养器官作为主要收获物,可以充分利用多倍体营养器官巨大化的优点。
多倍体育种是药用植物育种的一条重要途径。
综述了自然界中的药用植物天然多倍体、药用植物多倍体育种的优势和不足,以期拓宽育种途径,为药用植物育种提供参考。
关键词:药用植物;多倍体;育种中图分类号:S567.032文献标识码:A文章编号:1002-2481(2021)03-0392-03Research Progress on Polyploid Breeding of Medicinal PlantsXU Taoyu ,TIAN Hongling ,GUO Shuhong ,WU Changjuan ,PEI Shuaishuai ,WANG Qiubao ,HAO Yaopeng(Institute of Economic Crops ,Shanxi Agricultural University ,Fenyang 032200,China )Abstract :Chromosome polyploidization is an important way and method of plant evolution.It participates in the formation of many species,making species rich and colorful.Polyploidization makes many medicinal plant cells and morphology huge,changes the metabolites,and at the same time brings the enhancement of disease resistance and stress resistance,which has incomparable advantages compared with other breeding methods.In particular,most medicinal plants use vegetative organs as the main harvest,which can make full use of the advantages of polyploidy vegetative organs.Polyploid breeding is an important way of breeding medicinal plants.This article summarized the advantaged and disadvantages of natural polyploid and polyploid breeding of medicinal plants,in order to broaden the breeding ways and provide references for medicinal plants.Key words :medicinal plants;polyploidy;breeding收稿日期:2020-09-17基金项目:山西省重点研发计划项目(201603D3111003);国家中药材产业技术体系(CARS-21);山西省农业科学院育种工程项目(17yzgc055);山西省中药材产业技术体系(2020-005)作者简介:许陶瑜(1986-),男,山西孝义人,助理研究员,主要从事中药材栽培技术及品种选育研究工作。
甜瓜多倍体育种研究进展摘要:从甜瓜(Cucumis melo L.)多倍体的诱变方法和多倍体鉴定方法两方面对甜瓜多倍体的诱变研究进展进行综述,并对今后需要研究的问题进行了展望。
关键词:甜瓜(Cucumis melo L.);多倍体育种;诱变甜瓜(Cucumis melo L.)属于葫芦科(Cucubitaceae)甜瓜属(Cucumis)蔓性草本植物,按生态学特征分为厚皮甜瓜和薄皮甜瓜两大类型,为二倍体物种,其染色体数目为2n=24。
研究表明,甜瓜的多倍体效应不仅能增强植株的抗性,增加果皮和果肉的厚度,而且通过多倍体的诱导使染色体加倍,植株在生理生化方面产生一系列变化,使其耐贮性、含糖量、可溶性固形物含量以及产量等性状得以改善,是获得优良甜瓜育种材料的有效途径。
甜瓜四倍体资源可以作为常规品种直接应用于生产,也可以作为中间材料,培育四倍体或三倍体杂交一代品种,发挥多倍体及杂种一代的优势效应[1-3]。
1 多倍体的诱变途径1.1 物理诱变途径物理诱变是通过各种射线、高速离心力、异常温度、机械损伤等使得细胞染色体加倍获得多倍体。
物理诱变中最常用的方法是射线辐射。
另一种物理诱变方法为航天育种,又称空间诱变育种,是种子在太空飞行过程中受宇宙射线、重离子、微动力及高真空等各种复杂条件诱发遗传变异,再结合大田种植,以选择有价值的突变体,进而培育出优良新品系或品种。
吴明珠等[4]利用Co60 γ射线辐射甜瓜种子,培育出了数个新品种。
将皇后甜瓜“92”纯系种子搭载于往返地球的卫星上,经半个月的太空飞行,该批种子当代出现了 1.00%的变异短蔓植株,次代的变异率达 1.25%。
另外,伊鸿平等[5]利用返地式卫星搭载哈密瓜种子“皇后”和“红心脆”,材料“皇后”的后代株型、果皮颜色、含糖量等性状变异较大,从其后代中选育出“97”和“98”两个自交系,并培育出“01-31”、“01-36”2个哈密瓜新品系,其品质风味、坐果整齐度、产量等性状均超过对照。
牧草育种中多倍体诱导方法研究进展刘芳1,侯建华1,*(1.内蒙古农业大学,内蒙古呼和浩特010010;2.中国农业科学院草原研究所,内蒙古呼和浩特010010)摘要:主要介绍了牧草育种中化学和组织培养方法诱导染色体加倍的研究进展,并提出其发展趋势。
关键词:牧草育种;染色体加倍;秋水仙素;除草剂;组织培养中图分类号:文献标识码:A多倍体是高等植物染色体进化的显著特征。
多倍体多个染色体组所产生的累积效应使其生物量、矿物质及营养成分增加,在性状上表现为叶大、花大、茎粗、色深、细胞内某些物质含量较高以及植株的生态适应力和抗逆性增强[1]。
多年来,人工诱导多倍体的研究一直吸引着广大植物育种工作者。
在众多的多倍体诱导方法中,秋水仙素诱导法效果理想、操作简单、成本也相对较低。
秋水仙素被认为是使用最广泛的植物加倍化学药剂[2]。
氨磺乐灵(Oryzalin)、甲酰胺草磷(Amiprophose methyl,APM)和氟乐灵(Trifluralin)等除草剂对一些植物中的离体多倍体诱导程度比秋水仙素高,药害程度比秋水仙素轻微,其应用范围正在扩大。
而随着植物组织培养技术的发展,化学药剂可以在离体条件下诱导单个细胞染色体加倍,获得多倍体再生,克服常规人工加倍处理方法的缺陷。
1 化学方法,1.1 秋水仙素在化学加倍法中的应用江西省畜牧技术推广站从伯克(Birca)多花黑麦草中优选单株,用秋水仙素使染色体加倍后,又经60Co射线辐射种子,选育出四倍体赣选1号多花黑麦草[3]。
冰草中同源多倍体比较普遍,将二倍体诱导成四倍体是易于成功的,再把诱导成的四倍体与天然四倍体杂交,是冰草中最有前途的远缘杂交策略。
冰草杂交品种Hycrest就是由诱导的四倍体冰草与天然的四倍体沙生冰草杂交获得[4]。
羊茅黑麦草种群的染色体加倍通常也采用秋水仙素的加倍方法[5]。
这一工作既可在杂交前进行,也可在杂交后进行。
通过种间杂交辅之以染色体加倍,人们现已从羊茅黑麦草种群中获得如下3 个模式品种:(1) 黑麦草杂种品种。
兰花多倍体育种研究进展摘要:本文介绍了关于兰花多倍体的研究进展,包括作用机理、植物的数量和特性、育种方法及应用。
首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,并对植物多倍体的染色体合并机制进行了叙述。
其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了依据它们在育种中的不同应用。
最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,并以此总结出有关兰花多倍体研究进展的相关结论。
关键词:兰花多倍体,植物多倍体,染色体合并,育种正文:植物多倍体是一种十分独特的形态,早在世界古代就已被发现。
近几年来,随着现代科学技术的发展,兰花多倍体研究也取得了巨大进展。
在本文中,我们将对兰花多倍体的作用机制、植物的数量和特征、育种方法及应用加以讨论。
首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,包括假三倍体、四倍体和真五倍体等。
兰花多倍体的发现主要是通过核套布染色体的分析、扫描电镜观察和通过遗传实验验证的结果。
此外,还有关于植物多倍体的染色体合并机制,例如兰花多倍体的游离染色体合并机制和单重体至多重体转化机制。
其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了不同兰花多倍体的分类标准,以便于育种工作的发展。
此外,根据不同类型的兰花多倍体,文章指出了育种方法中的不同应用,例如利用离体技术来选择流行病抗性多倍体,以及使用多倍体育种来获得花的美丽多样性。
最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,如四倍体兰'碧莲'和'玉兰'以及真五倍体兰'风华',通过对多倍体兰花的育种,实现了华丽、宽容和色彩多样的艳丽组合,生产了大量优良品种,为人们带来了无尽的乐趣和乐趣。
总之,近年来,兰花多倍体研究取得了显著的进展,在花色多样性以及病害抗性等方面都有了明显的改善。
通过本文的介绍,我们相信将会催生更多的艳丽的兰花品种,让我们的社会更加美丽。
目前,兰花多倍体育种正在发挥着巨大的作用,它不仅给人带来了乐趣,也赋予了花卉种植业非凡的前景。
兰花多倍体育种研究进展_金草在线-中国金线莲行业站兰科植物种类繁多,是有花植物中最大的家族之一,仅次于菊科。
其中,具有一定观赏价值的兰科植物统称兰花。
在世界各地育种家的不懈努力下,兰花已跻身于世界主流观赏花卉的行列。
目前,花育种仍以传统的杂交育种为主,但随着现代生物技术的发展,基于细胞水平、分子水平的新育种技术不断涌现。
作为生物技术育种手段之一的多倍体育种具有诸多其他育种手段不可替代的优势,并且越来越受到们的重视。
一、兰花多倍体育种的意义1、提高兰花的观赏价值花朵是兰花的主要观赏部位,改良花朵的外部形态是兰花育种工作的主要目标。
而染色体组加倍的植物往往表现出器官的“巨大性”。
通过多倍体诱导的方法可以培育出花朵巨大,花色浓郁,质地厚重的兰花新品种。
同时,多倍体育种可以使花植株粗壮、叶片宽阔,从而进一步提高花的整体观赏价值。
2、克服远缘杂种不育性在兰花的杂交育种工作中,为了获得更多优良性状,通常会使用远缘杂交的方法来培育新品种。
但由于两个亲本染色体数目不同等原因导致杂种F1细胞在减数分裂时染色体无法联会。
因此,远缘杂交的后代往往是不育的。
通过对杂种F1进行染色体组加倍,使其细胞在减数分裂时能够正常联会,从而克服远缘杂种的不育性。
3、利用多倍体作为遗传媒介染色体加倍可以克服杂种不育性,将多倍体作为遗传育种的媒介已在育种工作中普遍应用。
例如,提高花的抗病性、抗寒性等是兰花育种工作的重要目标之一。
在育种工作中,需要将原生种的优良抗性基因导入栽培种。
利用诱导多倍体的方法克服杂种后代不育性,并结合杂交、回交等方法可培育出带有优良抗性基因的新品种。
二、多倍体诱导技术在兰花育种中的研究进展1、兰花多倍体育种现状目前,石斛兰、大花蕙兰、蝴蝶兰、文心兰等的多倍体育种已有涉及,并获得了一定的成果。
李涵等使用秋水仙素诱导二倍体齿瓣石斛,成功获得四倍体植株;张莹等使用秋水仙素诱导二倍体石斛杂交品种Den.utopia‘Messenger’×Den.whit-erabbit‘Sakurahime’获得四倍体植株;杨丽娟等使用秋水仙素诱导二倍体大花蕙兰品种野红宝石冶获得四倍体植株;崔广荣等使用秋水仙素诱导蝴蝶兰二倍体品种Phalaenopsis Tsuei Foa Lady获得成功;崔广荣等使用秋水仙素诱导二倍体文心兰品种“金西”获得成功。
植物多倍体育种研究进展果树的童期很长,短则2 ~ 3年,长则10年以上,使得常规杂交育种周期长,效率低。
和常规杂交育种相比,倍性育种更加快速高效。
此外,果树大多可通过嫁接、扦插、组培快繁等无性繁殖能够固定多倍体的优良性状并快速推广,在倍性利用上较大田作物更有利。
多倍体植物在自然界中普遍存在,多倍化是推动植物进化的重要因素和物种形成的途径之一。
多倍体指具有三套或三套以上完整染色体组的生物个体川。
植物中多倍体现象是上世纪初才被发现。
当时发现了巨大型月见草[3],被确认为第一个多倍体。
后来陆续在葵、茄子等领域创造出了四倍体[2],这也是早期人工进行多倍体育种工作的开始。
多倍体的生物学效应和染色体的遗传性密切相关。
多个染色体组所产生的累积效应使得其具有生物量、矿物质及营养成分增多等特点,在性状上表现为花大、果大、叶大以及抗逆性增强,有人认为这是适应性变化和物种形成的主要机制。
在自然界多倍体常表现出其细胞型不具有的新的特性,其中一些特性是适应性变化的结果[3]。
多倍体的形成源于有丝分裂或减数分裂的异常,而这种异常直接导致染色体数目的改变。
天然多倍体虽然存在,但其数量毕竟有限,而且发掘困难,难以进行有效的控制和利用。
因此,要想充分利用多倍体优势,必须依靠人工诱导。
多倍体的形成分无性和有性两种情况。
前者是体细胞分裂过程中染色体发生变异偶然产生加倍,后者是大小抱子在减数分裂过程中不减数产生了2n配子而得以加倍。
一、天然多倍体多倍体植物在自然界中普遍存在,多倍化是推动植物进化的重要因素和物种形成的途径之一。
果树中存在大量的天然多倍体,如草莓生产上应用的主要栽培品种是八倍体,柿树、猕猴桃为六倍体。
苹果属的染色体基数x = 17,经鉴定在苹果属的40个种中,有10 个为多倍体种,10个有多倍体类型,其中多数为三倍体和四倍体,少数为倍体。
在鉴定过的79 个西洋梨品种中,有18个是三倍体。
枣中有天然的三倍体品种‘赞皇大枣’和‘苹果枣’,毛叶枣中有天然的四倍体和倍体。
苹果多倍体育种研究进展常贝贝张硕2于晓丽2杜晓云2刘伟2姜中武1,3赵玲玲1,2**收稿日期=2020-07-26基金项目:烟台市科技发展计划项目(2020XCZX034)「作者简介:常贝贝,女,在读研究生,研究方向为苹果育种与栽培技术、E-mail : ******************通信作者:赵玲玲,女.研究员,主要从事果树育种和栽培技术研究E-mail :***********************('烟台大学生命科学学院,烟台264005;2山东省烟台市农业科学研究院,烟台265500;3山东省苹果•果业产业技术研究院,烟台264003)摘要:本文通过简述多倍体植物概况,分析多倍体的产生途径,总结多倍体的鉴定方法,分析各种 方法的优缺点,以获得苹果多倍体种质在生产上推广应用.推动烟台市农业增效、农民增收和发展现代高效农业、助力新旧动能转换。
关键词:多倍体;单倍体;果树;倍性鉴定我国苹果属果树历史悠久,文字记载首次 出现在西汉,记录在司马相如创作的《上林赋》中,较详细的记载可以追溯至魏晋时期山。
苹果已经成为世界上种植面积最大的果树树种之一,是我国主要消费果品之一,深受广大市民喜爱。
目前育岀的苹果品种多为二倍体, 多倍体品种数量较少。
而农业生产中,主要种 植的农作物均为多倍体,如小麦为异源六倍体、马铃薯为同源四倍体、花生为异源四倍 体、甘薯为同源六倍体等。
由于多倍体品种性 状表现优良,随着苹果产业的快速发展,生产上对优质品种的需求增加,开展多倍体品种 培育研究显得尤其重要。
1多倍体果树研究概况多倍体是指含有三套或者三套以上完整染 色体组的生物体,根据染色体组来源的差异,可 分为同源多倍体和异源多倍体两种类型。
很多植物在经染色体加倍后表现出植株强壮、生长 旺盛、抗逆性强等特性,拥有此等优良性状的多 倍体植物在自然界中普遍存在,多倍体是影响植物进化的重要因素,也是形成新品种的重要 途径之一叫多倍体植株主要采用现代生物技 术如组织培养技术对诱导的植株加以培养获得。