植物嫁接杂交研究新进展_赵智勇
- 格式:pdf
- 大小:303.04 KB
- 文档页数:3
国内嫁接蔬菜品质研究现状与发展趋势近年来,嫁接技术在国内蔬菜生产中得到广泛应用,尤其是在解决土壤病害和逆境环境下提高产量和品质方面具有重要意义。
本文将重点介绍国内嫁接蔬菜品质研究现状和发展趋势。
一、嫁接对蔬菜品质的影响嫁接技术可以提高蔬菜的耐受性、产量和品质。
研究表明,嫁接可提高蔬菜的品质,例如提高果实含糖量、VC含量、总酚含量、抗氧化活性等,同时改善了果实的外观和口感。
二、国内嫁接蔬菜品质研究现状目前,国内嫁接蔬菜品质研究主要集中在番茄、黄瓜、西瓜等作物上。
以番茄为例,研究已经发现,嫁接可以提高番茄的产量和品质,例如提高番茄的果实含糖量、VC含量和总酚含量。
此外,嫁接还可以提高番茄对某些病害的抗性,例如番茄黄化曲叶病毒、番茄斑点病等。
三、国内嫁接蔬菜品质研究的发展趋势1. 基础研究的深入:嫁接技术的应用在国内蔬菜生产中已经得到了广泛应用,但是还需要更深入的基础研究,以揭示嫁接对蔬菜生长和品质的影响机制。
2. 研究方法的创新:目前,国内嫁接蔬菜品质研究主要采用了生理生化、分子生物学等方法,未来还可以结合遗传学、生态学等多个学科进行研究。
3. 嫁接砧木的优化:砧木是嫁接技术中的关键环节,不同的砧木对嫁接后的蔬菜品质影响不同。
因此,未来需要研究不同砧木对蔬菜品质的影响,并优化砧木选用的策略。
4. 嫁接技术的推广和应用:嫁接技术已经得到广泛应用,但是仍然需要进一步推广和应用,特别是在逆境环境下提高蔬菜品质方面的应用。
同时,需要加强嫁接技术的普及和培训,提高农民的嫁接技术水平。
综上所述,国内嫁接蔬菜品质研究已经取得了一定的进展,未来仍然需要进一步深入研究,以推动国内蔬菜生产的发展。
植物育种的新技术与方法研究及其应用在过去的几十年间,植物育种技术与方法发生了巨大的变革和革新。
植物育种旨在提高植物的生长速度、抗逆性和产量等各方面特征。
本文将探讨几种新技术和方法,并探讨它们在现代植物育种中的应用。
一、基因编辑技术随着生命科学和生物技术的发展,基因编辑技术应运而生。
基因编辑技术是人工切割和粘贴DNA,以准确的方式在基因组中修改或删除基因的方法。
它已经成为许多植物育种项目的重要部分。
通过使用基因编辑技术,可以提高作物的产量、耐逆性和适应性。
例如,在水稻中,基因编辑技术可用于提高产量、耐逆性和抗病性。
通过扰乱或增强特定基因的功能,可以提高水稻产量、减少氮肥使用量,从而实现高效、可持续的农业生产。
二、组学技术组学技术是一种应用基因组、转录组学和蛋白质组学等等多学科的方法研究细胞和生物体的全面性和动态性。
在实践中,这种技术是使用先进的测序和分析工具来从基因水平到蛋白质水平体系的数据集。
组学技术使得植物基因中包含的大量信息研究,从而为植物育种提供了新的思路。
例如,组学技术可用于提高玉米耐旱性和减轻农民对温室气体的排放量。
通过开发更有效的灌溉管理和肥料施用方法,可以提高玉米的产量和素质。
三、遗传多样性保护遗传多样性保护是一种有益的植物育种技术,它倡导尊重和保护植物遗传多样性,从而确保可持续农业和生物多样性。
遗传多样性保护可以通过保护特定品种、保种和收集品种等方式来实现。
从遗传多样性和物种保护的角度来看,保护蜜蜂、鸟类、蝴蝶和其他有助于植物传粉的生物对植物育种具有重要意义。
四、基于聚合物制备的微纳米尺度电极近年来,研究表明,使用纳米技术和组合技术,可以制作高灵敏度的植物检测器。
基于聚合物制备的微纳米尺度电极可用于检测植物中的化学物质和生物体,如水稻中的硝酸根和抗生素毒性物。
通过使用这种技术,可以更好的保证植物的生长环境和生产环境的安全。
结语植物育种技术和方法在不断地进步和发展,新的技术和方法的引入推动了植物育种的发展和应用。
迪庆藏猪杂交后代生长曲线拟合分析
刘韶娜;张斌;相德才;赵智勇;赵彦光
【期刊名称】《养猪》
【年(卷),期】2022()3
【摘要】为了研究迪庆藏猪杂交后代的生长发育规律,同时更好地指导生产和管理,对0~6月龄的迪庆藏猪杂交后代A品系进行体重测定,采用Logistic和Gompertz两种非线性曲线模型,数据通过SPSS 17.0软件进行拟合分析。
结果表明:Logistic和Gompertz模型的拟合度均在0.99以上,都能够较好地拟合迪庆藏猪杂交后代A品系体重的生长曲线,拟合值与实际生长值基本吻合,通过对比发现Logistic模型拟合效果更好。
Logistic模型能较好地拟合迪庆藏猪杂交后代的生长曲线,拟合的拐点体重和拐点日龄分别为71.93 kg和180.11 d。
【总页数】3页(P72-74)
【作者】刘韶娜;张斌;相德才;赵智勇;赵彦光
【作者单位】云南省畜牧兽医科学院
【正文语种】中文
【中图分类】S828.8
【相关文献】
1.扬州鹅及杂交后代生长曲线拟合分析
2.大型迪庆藏猪与野藏杂交猪肌肉全谱游离氨基酸比较
3.迪庆藏猪杂交后代生长性能及屠宰性能比较研究
4.迪庆藏猪与野藏
杂交猪肌肉全谱游离氨基酸味道强度值比较5.迪庆藏猪与野猪×迪庆藏猪生长、胴体及肉质性能比较
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
植物遗传育种中的新技术与新成果近年来,随着人们对食品安全、环境保护和资源利用的关注不断增强,植物遗传育种技术也在不断发展与完善。
本文将围绕植物遗传育种的新技术和新成果展开阐述,并分为基因编辑、基因组学和遗传多样性保护三个方面进行讨论。
一、基因编辑技术随着基因编辑技术的不断发展,CRISPR-Cas9系统已经成为植物遗传育种领域中最受关注的技术之一。
CRISPR-Cas9系统是一种基于RNA导向的基因编辑工具,能够精确地剪切DNA链,进而实现特定基因的敲入、敲出或修饰。
在植物领域,CRISPR-Cas9系统已成功用于多个作物的遗传改良,例如水稻、玉米、小麦、大豆等。
以水稻为例,研究人员利用CRISPR-Cas9系统对水稻品种中的籼性和粳性相关基因进行编辑,取得了显著产量和品质的改善。
此外,CRISPR-Cas9系统还可以用于植物的抗病和耐逆性的增强。
例如,研究人员利用该技术成功地提高了棉花和拟南芥的盐碱逆境耐受性。
二、基因组学技术随着物种基因组信息的不断完善,基因组学技术在植物遗传育种中的应用也越来越广泛。
基因组学技术可以帮助人们更好地了解植物的遗传特性和进化历史,为植物的育种工作提供更为准确的基础数据和指导。
例如,在玉米遗传育种中,研究人员运用基因组学技术对不同玉米种质进行了全基因组测序,发现了多个与玉米农艺特性相关的基因,为玉米的改良提供了基础信息。
同样,基因组学技术也被广泛应用于蔬菜和水果的遗传育种中。
例如,利用基因组学技术,研究人员成功地发掘了草莓中的多个与果实颜色和香气有关的基因,为草莓的品质改进打下了基础。
三、遗传多样性保护遗传多样性保护一直是植物遗传育种的重要内容之一。
随着人口的增长和农业生产的加强,自然遗传资源的消失和减少越来越引起人们的关注,因此保护和利用遗传多样性的工作越来越受到重视。
为了保护和利用植物的遗传多样性,研究人员开发了多种技术,包括种质资源收集、保存和利用技术、遗传多样性评价技术、基因库建设与管理技术等。
嫁接植物的遗传方法1.引言1.1 概述嫁接植物是一种通过将两个不同植物的组织接合在一起,使它们长成一个整体的技术。
这项技术已经被广泛应用于园艺业和农业领域,因为它可以克服植物的生长限制,改善产量和品质,并提高植物对环境胁迫的适应能力。
在过去的几十年里,人们一直在探索不同的嫁接植物方法,以提高遗传性状和表现。
传统的嫁接植物方法主要是利用植物的自然愈伤组织形成能力,通过将两个植物的茎或枝条剪切并接合在一起,使它们重新生长并形成一个整体。
这种方法可以使植物的品种特性传递给嫁接后的整体植物,但也存在一些限制,例如接合部位的不稳定性和难以实现的基因组互补性。
近年来,随着基因编辑技术的发展,一些新兴的嫁接植物遗传方法也开始被应用。
基因编辑技术可以通过修改植物的基因组来改变其遗传性状,从而实现更准确和可控的嫁接植物育种。
例如,利用CRISPR/Cas9技术可以精确编辑植物的基因,从而提高嫁接植物的适应性和抗病性。
本文旨在总结和探讨不同的嫁接植物遗传方法,并展望未来的研究方向。
通过深入研究这些方法,我们可以更好地理解嫁接植物的遗传机制,进一步改善植物的品质和产量,并为农业的可持续发展做出贡献。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分进行论述,即引言、正文和结论。
引言部分首先对嫁接植物的遗传方法进行了概述,简要介绍了嫁接植物的背景和意义。
接着,对本文的结构进行了说明,即引言、正文和结论三个部分将分别讨论相关内容。
最后,明确了本文的目的,即全面介绍嫁接植物的遗传方法和展望未来的研究方向。
正文部分主要分为两个主要章节,分别介绍了传统的遗传方法和新兴的遗传方法。
第一章节中,我们将详细介绍嫁接植物的传统遗传方法。
该部分将包括对嫁接植物的背景进行介绍,包括嫁接植物的千百年历史以及在传统农业中的应用。
接着,将详细讨论传统遗传方法的原理和技术,包括接穗和砧木的选择、嫁接时机和技术操作等方面的内容。
第二章节中,我们将介绍新兴的遗传方法以及基因编辑技术在嫁接中的应用。
药用植物嫁接繁殖技术实验报告在今天的实验报告中,我们聊聊药用植物的嫁接繁殖技术。
说到嫁接,大家可能会想,“这不是园艺小白才做的事吗?”嫁接可不是小儿科,这可是门大学问哦。
想象一下,把两种植物的优势合二为一,简直就像把两个超级英雄合体,创造出一个无敌的植物战士!我们这里就要用上“人心齐,泰山移”的精神,毕竟,嫁接可得讲究技巧,不是随便一捏就行。
先说说嫁接的基本原理吧。
简单来说,就是把一个植物的芽或者枝条,接到另一个植物上,让它们愉快地生活在一起。
嘿,这可不是在搞什么“亲亲抱抱举高高”,而是要让这两棵植物形成良好的结合,达到共赢的效果。
你想啊,像一些名贵的药用植物,个头大了,抗病能力强了,药效也更上一层楼。
这就好比是个升级打怪的过程,实力倍增,哇,听起来就让人热血沸腾!在实验的过程中,我们可得有点耐心,嫁接的时间可不能马虎。
选择合适的季节就像选日子结婚,春天是最合适的,植物们刚刚苏醒,生机勃勃。
我们先得准备好工具,锋利的刀、消毒液等等,没错,这可不是开玩笑,安全第一,卫生也得过关。
然后,挑选健康的母体植物和接穗,真是要眼明手快,最好是选择那些生长旺盛的。
这时候,心里可得想,既然都花了这么多心思,怎么能让它们“亲上加亲”呢?接下来就是技术活了。
把接穗的底部削成斜面,别太厚,也别太薄,心里得有个谱。
然后在母体植物的枝干上切一个口,把接穗的斜面插进去,这个时候可得小心翼翼,生怕伤了植物的“心”。
把两者绑紧,像给它们穿上了小婚纱,哎呀,看着都让人心动。
之后给它们点水,保持湿润,想想看,就像给新婚的小两口送上蜜月旅行,嘿嘿,让它们在温暖的环境中好好相处。
这一过程里,光靠技术可不行,得有点运气。
嫁接后,咱们得时不时去看看,水分要足,光照也不能少。
要是发现接穗慢慢发芽,那真是件高兴的事,心里乐开了花,简直比中了彩票还兴奋。
可要是没反应,那可得紧张,心想:“这小家伙是不是不合拍?”这时候,可不能轻言放弃,看看是不是环境不对,给它调调。
植物远缘嫁接技术操作要点
刘晓丹;赵智勇
【期刊名称】《新疆农垦科技》
【年(卷),期】2015(38)11
【摘要】植物远缘嫁接是指种间、属间、科间亲缘关系较远的植物之间的嫁接,是嫁接技术中重要的内容.本文介绍了劈接法、靠接法和插接法等几种常用的远缘嫁接方法,并总结出远缘嫁接技术“好,小,快,精,柔,湿”的操作要点.
【总页数】2页(P22-23)
【作者】刘晓丹;赵智勇
【作者单位】兵团第八师一四四团,新疆石河子 832036;兵团第八师一四四团,新疆石河子 832036
【正文语种】中文
【相关文献】
1.中国古今植物远缘嫁接的理论和实践意义 [J], 刘用生
2.对植物远缘嫁接中几个问题的探讨 [J], 孙海丽;赵智勇;李秀菊
3.园艺植物远缘嫁接的关键技术 [J], 刘春冬;陈建军;傅建卿;陈汝顶;高俊杰
4.柳属与杨属植物远缘嫁接研究 [J], 李保印;刘用生;周秀梅;赵兰枝
5.植物远缘嫁接应注意的几个问题 [J], 刘用生;李保印;赵兰枝
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第1篇一、引言植物嫁接是一种古老而有效的繁殖技术,通过将一个植物的枝条或芽(接穗)接到另一个植物体上(砧木),使两者愈合成为一个新的植株。
这一技术广泛应用于果树、蔬菜、花卉等多种植物的生产和繁殖中。
本报告旨在总结植物嫁接技术的原理、方法、优缺点以及在实际应用中的效果。
二、植物嫁接的原理植物嫁接的原理基于植物组织的再生能力。
当接穗与砧木的伤口愈合后,两者之间会形成新的输导组织,使得水分、养分和激素得以在两者之间传输,从而使接穗和砧木共同生长。
三、植物嫁接的方法1. 接穗的选择与处理:选择健康、无病虫害的枝条或芽作为接穗,并进行适当的处理,如剪除多余叶片,以减少水分蒸发。
2. 砧木的选择与处理:选择与接穗亲和力强的砧木,并在嫁接前进行适当的修剪,以利于接穗的愈合。
3. 嫁接方式:- 劈接:适用于粗壮的砧木和接穗。
- 插接:适用于细小的砧木和接穗。
- 芽接:适用于枝条较细的植物。
4. 嫁接后的管理:嫁接后要及时涂抹愈合剂,保持嫁接部位的湿润,适时浇水,防止病虫害。
四、植物嫁接的优点1. 保持品种特性:嫁接后的植株能保持原品种的性状,如色泽、味道、抗病性等。
2. 提高繁殖速度:嫁接苗比扦插苗、实生苗生长发育快,能迅速繁殖。
3. 增强抗逆性:嫁接后的植株能适应不良的环境条件,如干旱、盐碱地等。
4. 提高经济效益:嫁接技术能提高产量和品质,增加经济效益。
五、植物嫁接的缺点1. 技术要求高:嫁接技术需要一定的技巧和经验,对操作者的要求较高。
2. 成功率受影响:嫁接成功率受多种因素影响,如接穗和砧木的亲和力、嫁接技术等。
3. 管理难度大:嫁接后的植株需要加强管理,如浇水、施肥、病虫害防治等。
六、植物嫁接的应用1. 果树生产:嫁接技术广泛应用于苹果、梨、桃、柑橘等果树的生产中,提高产量和品质。
2. 蔬菜生产:嫁接技术可用于番茄、黄瓜、茄子等蔬菜的繁殖,提高抗病性和产量。
3. 花卉生产:嫁接技术可用于牡丹、菊花、梅花等花卉的繁殖,提高观赏价值和抗病性。
植物杂交育种的研究与应用当我们想象植物的繁殖时,很容易就会想起土地上的干燥土壤、成片的单一作物和烈日炎炎。
但是,现实中的农业并没有如此单调和无趣。
由于人类的努力和科学技术的进步,人们已经可以进行植物杂交育种,以创造新的植株和新品种。
这项技术使得农业成为了一个充满创造性和奇迹的领域,这也让我们深入了解了植物杂交育种的研究和应用。
一、植物杂交育种的概念和原理植物育种是通过不同方法和手段来改变植物的遗传属性,以创造新的、更优秀的品种。
其中,植物杂交育种是一种常见技术,这种技术将不同品种的植物合并,以产生新的基因组合。
这些新基因组合往往可以增加植物的适应性、提高产量、改善口感、增强抗病性等等。
植物杂交育种的原理非常简单:将不同的品种的花进行授粉。
这个授粉过程可以是人工进行的,也可以通过自然方式,比如昆虫等来完成。
被授粉后的花会形成种子,这些新的种子将会继承两个不同品种的遗传信息,这些基因会在后代中组合,从而形成新的基因组合。
二、植物杂交育种的应用植物杂交育种在农业领域中得到了广泛应用。
通过杂交育种,科学家和农民们发现了许多新的方法和技术,以提高植物的产量和生长出更加优异的品种。
下面将分别介绍杂交育种在食品、药品和环境领域中的应用。
1. 食品领域随着人口的不断增长,食品的需求也越来越大。
为了满足市场需求和提高食品的品质和产量,植物杂交育种技术在食品领域中的应用越来越多。
通过植物杂交育种,科学家和农民们可以改良作物的品种,提高其营养价值和生长速度。
例如,玉米是世界上最重要的作物之一,玉米的用途非常广泛,包括饲料、人类食品和生物燃料。
科学家们通过植物杂交育种,创建了一种叫做高果糖玉米的新品种。
这个品种可以用来生产更多的葡萄糖,这意味着更多的碳水化合物可以被转化为能量,从而为人类提供更多的食物和能源。
2. 药品领域植物杂交育种在药品领域的应用也有一定的作用。
当我们想要生产大量的药物时,通常需要使用大量的植物来提取所需的化合物。
一种利用聚乙烯亚胺诱导玉米无融合生殖的育种方法及应用聚乙烯亚胺(PEI)是一种可以在植物细胞壁与细胞膜之间形成膜的化合物。
利用这个性质,科学家们开发了一种新的育种方法,通过 PEI 的应用来促进植物的无融合生殖,其中玉米就是一个成功的应用对象。
无融合生殖是指在植物体内直接形成胚胎,而不需要两个配子的融合。
这个方法被广泛应用于玉米育种中,因为传统的玉米杂交育种需要通过人工授粉和异源亲和来实现,而且工作量大、效率低。
利用 PEI,可以在不进行融合的情况下,直接将花药粉自身投入到某些胚乳培养基中去,从而实现玉米的无融合生殖。
具体实施这种育种方法,可以按照以下步骤进行:1. 选择适合的玉米品种作为无融合生殖的父本和母本。
2. 用 PEI 浸泡花药粉,使其能够粘附到胚乳培养基上。
3. 将浸泡了 PEI 的花药粉撒在胚乳培养基上。
4. 将培养基置于适宜的温度和湿度条件下,提供充足的光照。
5. 经过一段时间后,花药中的细胞开始在培养基上增殖并形成胚胎。
6. 通过选优的方法,选择胚胎发育正常的植株进行繁殖和筛选。
利用 PEI 诱导玉米无融合生殖的育种方法有很多优势。
首先,它能够减少育种过程中的人工操作和劳动力成本,提高育种的效率。
其次,这种方法可以突破传统育种中对花粉融合正确率和气候适应性的限制,扩大了育种的选择空间。
最重要的是,通过无融合生殖育种可以产生更多的杂交组合,为玉米的遗传改良提供更多的可能性。
对于玉米育种,这种方法的应用具有重要的意义。
玉米是世界上最重要的粮食作物之一,但由于自交亲和和不容易产生杂交优势,传统的杂交育种方法往往效率较低。
利用 PEI 诱导无融合生殖,不仅可以提高育种的效率,还能够扩大杂交组合的选择范围,有助于培育出更高产、更抗病虫害的优质玉米新品种。
除了玉米,利用 PEI 诱导无融合生殖的育种方法还可以应用于其他作物,如水稻、小麦和大豆等。
这对于提高这些作物的育种效率和品质改良也具有重要的意义。
我国核桃嫁接技术创新发展
庞胜
【期刊名称】《农业科技与信息》
【年(卷),期】2016(000)012
【摘要】我国是世界核桃起源地,具有丰富的物种资源.核桃具有悠久的栽培历史,分布很广泛,属于被子植物门双子叶植物纲胡桃科,是非常重要的干果及经济树种.但是,其嫁接的成活率不高,而且技术含量很高,经过长时间的研究,极大的提高了嫁接的成活率.本文主要对核桃的嫁接技术进行研究,分析新的技术与未来发展的前景.【总页数】2页(P107,111)
【作者】庞胜
【作者单位】新疆伽师县林业局,新疆伽师 844300
【正文语种】中文
【中图分类】S664.1
【相关文献】
1.我国核桃嫁接技术应用研究进展 [J], 高焕章;吴楚
2.我国核桃生产及嫁接繁殖中存在的问题 [J],
3.高位嫁接换优伏天高温嫁接——房县核桃嫁接再克两难关 [J], 高明波
4.泡核桃嫁接苗与铁核桃嫁接苗的鉴别技术研究 [J], 武少平
5.核桃嫁接新技术——核桃芽砧嫁接 [J], 王定
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
4生物学通报2013年第48卷第3期1993年,在江西南昌举办的国际学术会上,华南农业大学周肇基教授宣读了《中国嫁接技艺的源流和成就》的重要论文。
钱学森院士读了该文后,给《植物生理学通讯》写了一封信。
钱老说:“嫁接技术在农业、林业中是大有前途的,但似尚缺少植物生理学的理论指导。
那么,为什么不去开发一门技术性科学———植物嫁接改造学?”受钱老的启发,我们随即查阅了大量关于嫁接的文献资料,注意到嫁接技术确实在植物栽培生产、遗传育种、植物生理学和分子生物学等许多方面都有广泛的应用[1]。
尤其对嫁接杂交产生了浓厚的兴趣。
人们对嫁接繁殖这个技术都很熟悉,但对嫁接杂交这个词比较陌生,甚至觉得有些不可思议。
其实嫁接繁殖和嫁接杂交并不矛盾,它们是一个事物的2个方面。
嫁接杂交是通过嫁接技术来诱发幼龄植物产生遗传性变异,进而培育新品种的一种方法。
2004年,我们曾经在《遗传》杂志上对嫁接杂交的问题有过介绍[2]。
8年过去了,在嫁接杂交研究方面取得了许多新的进展。
本文将不再重复过去已经讨论过的内容,主要简要介绍现在人们对嫁接杂交所持的态度,嫁接杂交与达尔文遗传理论的联系,关于嫁接杂交机理的不同观点,嫁接杂交技术的改进以及嫁接杂交研究中存在的问题等,期望对广大生物学科技工作者有所启发。
1人们逐渐改变对嫁接杂交的怀疑态度我们在以前的文章曾经提到过,自达尔文首次提出嫁接杂交的概念后,人们就开始怀疑它。
在20世纪30~60年代,嫁接杂交曾是遗传学中2个学派争论的焦点。
孟德尔学派的学者根据染色体遗传理论来否认嫁接杂交的可能性,而米丘林学派的学者则根据嫁接杂交的事实,否定染色体遗传理论的科学价值。
现在看来,2个学派都有片面性和局限性。
近年来不断积累了嫁接杂交的新证据。
比如,日本的2个研究组长期从事辣椒的嫁接杂交研究,诱发了许多遗传性的变异,并从中选育出了一些优良品种[3,4]。
我国的范盛尧先生是一名中学教师,他将郁李的接芽嫁接在一年生的杏砧木上,在接穗郁李的长期影响下,从杏砧木上孽生出酷似郁李的嫁接杂种植株[5]。
我们课题组将紫叶李接穗嫁接到6年生的‘玉皇’李树上。
开花前将紫叶李的花蕾全部疏除,以防其与‘玉皇’李发生有性杂交。
从嫁接有紫叶李的‘玉皇’李树上收集种子并于第2年播种。
3年的连续观察结果表明,在萌发的幼苗中,有2.3%~15.8%的幼苗具有明显的紫叶性状。
从未嫁接紫叶李的对照‘玉皇’李树上采集的种子,3年播种均未发现紫叶变异[6]。
随着横向基因转移概念的逐渐被认可,人们在开始转变对嫁接杂交的怀疑态度。
过去嫁接杂交的文章仅在前苏联等少数国家的杂志上发表,而现在许多国际学术刊物比如《Euphytica》和《Theoretical and Applied Genetics》等也在不断发表嫁接杂交的文章[3,4]。
我们课题组有关嫁接杂交的文章就分别发表在美国的《Advances in Genet-ics》和英国的《Heredity》上[7,8]。
2关于嫁接杂交机理的不同观点虽然现在人们基本上不再怀疑嫁接杂交的可能性,但对于嫁接杂交的机理却有着不同的认识。
植物嫁接杂交研究新进展赵智勇职明星刘用生*孙海丽李秀菊*(河南科技学院生命科技学院河南新乡453003)摘要简要地论述了近年来在植物嫁接杂交研究方面所取得的新进展。
随着横向基因转移研究的深入,人们正在逐渐改变对嫁接杂交的怀疑态度,并从不同角度探讨嫁接杂种形成的机理。
嫁接杂交不仅是达尔文的遗传理论(泛生论)的重要依据之一,而且在植物遗传研究和育种实践中具有重要的意义。
关键词植物嫁接杂交遗传育种达尔文的泛生论横向基因转移中国图书分类号:S339.4文献标识码:A*通讯作者2013年第48卷第3期生物学通报5早在1868年,达尔文就明确指出,砧木中的遗传物质可以转移到接穗中,并与接穗中的遗传物质相结合,从而引起遗传性的改变。
米丘林也认为砧木和接穗之间是能够发生基因交换的。
日本学者Ohta 多年来从事辣椒的嫁接杂交试验,不仅获得了嫁接杂种,而且还进一步从基因水平上对嫁接杂种进行研究,总结了一些孟德尔性状在嫁接后的遗传变异特点,发现诱导这些变异的机制与高等生物的转化机制相似[3]。
这一观点得到了许多学者的支持。
值得一提的是,在2009年5月1日的《Science》杂志上,Sandra Stegemann和Ralph Bock将2种转基因烟草品系进行嫁接,它们各自携带不同的抗性标记基因和荧光蛋白基因。
一个品系携带的标记基因位于其核基因组,而另一品系的外源基因位于其叶绿体基因组中。
结果显示,标记基因可以频繁地在嫁接部位的细胞间交换[9]。
这说明砧木和接穗之间确实存在着横向基因转移。
然而,近年来越来越多的研究表明,内源mRNA能在韧皮部长距离运输系统中移动。
美国学者将黄瓜嫁接到南瓜砧木上,在黄瓜接穗的韧皮部汁液中发现了南瓜的mRNA,表明这些大分子已进入到了黄瓜接穗中[10]。
后来在番茄,苹果和梨等许多植物嫁接中也发现mRNA能在砧木和接穗之间长距离运输。
众所周知,反转录转座子在植物中是普遍存在的,它能把mRNA反转录成cDNA,而cDNA又能够整合到细胞的染色体组中。
据此,我们认为,砧木中的mRNA转移到接穗中,并被反转录转座子反转录成cDNA,然后再整合到接穗细胞的染色体组中,可能是嫁接杂交机理的关键[2]。
我们之所以提出嫁接杂交机理的mRNA反转录假设,是因为目前有许多mRNA在植物体内长距离运输的报道,但很少有DNA在植物体内长距离运输的报道。
然而,在医学文献中,有数千篇关于人体血液中存在循环DNA的报道。
也就是说,DNA片段能够伴随着血液的流动而周身循环。
考虑到人体血液与植物汁液的相似性,我们推测,在植物汁液中也可能存在循环DNA。
是否如此,尚需实验证明。
3嫁接杂交是达尔文遗传理论(泛生论)的重要依据很多人只知道孟德尔的遗传规律和摩尔根的染色体遗传理论,不知道或不熟悉达尔文的遗传理论。
这也难怪,因为许多遗传学教材中很少提到(或者根本就不提)它,甚至在专门把嫁接杂交作为一章的米丘林遗传学的教材中,也根本没有提及。
所以在这篇文章中,有必要简要地谈一谈达尔文的遗传理论,因为达尔文一直把嫁接杂交看作是其遗传理论的重要依据之一。
在1868年,达尔文出版了《动物和植物在家养下的变异》2卷巨著(与《物种起源》互为姐妹篇),明确指出遗传与变异规律的研究是生物进化论的基础。
他调查整理了动植物遗传育种的大量资料,把人工选择和自然选择对比起来研究,并把遗传、变异和发育密切联系起来,提出了第1个全面的遗传理论———泛生论(Pangenesis),试图对所有的遗传变异现象做出统一的解释。
他的泛生论实际上是对当时的细胞理论的修改和补充。
他认为细胞除了拥有自我分裂的生长力以外,还能够释放出微小的、可在细胞之间移动的、可自我复制的遗传分子(他称之为Gemmules,中文翻译成微芽或芽球,现代的“基因”就是由这个词演变过来的)。
根据这个假说,他不仅解释了性状的优势遗传现象(后来被称为显性遗传或孟德尔式遗传),还解释了获得性遗传(拉马克式遗传),嫁接杂交,返祖遗传,先父遗传,花粉直感,器官转位,再生和发育等[11]。
虽然达尔文的进化论已经被广泛承认,但他花了约27~28年时间所创立的泛生论却遭到否认。
究其原因,一是泛生论所解释的众多现象中的一些现象(诸如嫁接杂交)的真实性一直被怀疑。
二是达尔文所假定的“芽球”缺乏实验证据。
通过广泛阅读,我们发现在科学文献中有大量的关于嫁接杂交等的可靠证据。
通过分析比较,发现达尔文的“芽球”与现代分子生物学中的循环核酸(circulating DNA和RNA)之间存在着惊人的相似之处[11]。
我们相信,对嫁接杂交的深入研究,有助于人们重新认识达尔文的泛生论,在遗传学理论研究和进化生物学研究方面有重要意义。
4嫁接杂交技术的改进过去有人经常把嫁接杂种与嫁接嵌合体混为一谈。
达尔文所列举的亚当金雀花等嫁接杂种,后来有人称之为嫁接嵌合体。
但采用米丘林的嫁接蒙导法所产生的嫁接杂种(过去也叫做无性杂种),与嫁接嵌合体并不是一回事。
采用不同的嫁接杂交方法,就会产生不同类型的嫁接杂种。
由砧木和接穗接合部位愈伤组织产生的不定芽所形成的嫁接杂种,被称之为嫁接嵌合体。
为了与嫁接嵌主要参考文献1刘用生,宋建伟,姚连芳.嫁接技术在植物改良中的应用.生物学通报,1998,33(2):5—8.2刘用生,李保印,李桂荣等.嫁接杂交与果树遗传的特殊性.遗传,2004,26(5):705—710.3Ohta Y..Graft-transformation,the mechanism for graft-indu-ced genetic changes in higher plants.Euphytica1991,55:91—99. 4Taller J.,Hirata Y.,Yagishita N.et al.Graft-induced chang-es and the inheritance of several characteristics in pepper (Capsicum annuum L.).Theoretical and Applied Genetics,1998, 97:705—713.5范盛尧.接穗郁李影响杏砧变异的实验.遗传,1999,21(4): 43—44.6Zhou X.M.,Liu Y.S.,Li X.J..Confirmation of a purple-leaved plum graft hybrid.Genetics and Molecular Research2012,11(4):(In Press)7Liu Y.S..Historical and modern genetics of plant graft hybri-dization.Advances in Genetics,2006,56:101—129.8Liu Y.S.,Wang Q.L.,Li B.Y..New insights into plant graft hybridization.Heredity,2010,104:1—2.9Stegemann S.,Bock R..Exchange of genetic material between cells in plant tissue grafts.Science,2009,324:649—651.10Xoconostle-Cazarers B.,Xiang Y.,Ruiz-Medrano R.et al.Plant paralog to viral movement protein that potentiates tran-sport of mRNA into the phloem.Science,1999,283:94—98. 11Liu Y.S..A new perspective on Darwin′s Pangenesis.Biolo-gical Reviews,2008,83:141—149.(刘用生E-mail:yslin63@yahoo.ca李秀菊:x_j_li@)6生物学通报2013年第48卷第3期合体相区别,我们曾把采用嫁接蒙导法产生的嫁接杂种,暂称之为嫁接蒙导杂种[2]。