倍性育種課件.ppt

倍性育種,一、概念 倍性育種：人工誘發(fā)植物染色體數(shù)目發(fā)生變異，以其所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)為根據(jù)的育種技術(shù)。 有兩種形式：一種是利用染色體數(shù)加倍的多倍體育種；另一種是利用染色體數(shù)減半的單倍體育種。,二、多倍體育種 是指利用人工誘變或自然變異等，通過增加染色體組數(shù)以改造生物遺傳基礎(chǔ)，從而培育出符合人類需要的新品種的育種方法。,1 多倍體育種的意義 （1）提高植株某些方面的性狀，如：獲得巨大型的器官，增加體內(nèi)有益生化物質(zhì)的合成量，以及提高植株抗性等。 （2）克服遠(yuǎn)緣雜交的困難，綜合遠(yuǎn)緣種、屬植物的優(yōu)良性狀，作為種屬間的遺傳橋梁，進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移或漸滲。,2 多倍體在生產(chǎn)上的應(yīng)用 草本植物： 主要有三倍體甜菜、三倍體西瓜、四倍體蕎麥、四倍體芝麻、八倍體小黑麥等。 木本植物： 三倍毛白楊、三倍體獼猴桃、三倍體漆樹、四倍體刺槐、四倍體桑樹和四倍體橡膠樹等。,3 多倍體概念和種類 多倍體： 有三個(gè)或者三個(gè)以上染色體組的細(xì)胞或個(gè)體。,本身由于某種未知的原因而使染色體復(fù)制之后，細(xì)胞不發(fā)生繼續(xù)分裂，結(jié)果導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的染色體成倍增加，從而形成同源多倍體(autopolyploid) 如：利用加倍普通二倍體刺槐染色體獲得的同源四倍體刺槐。,由不同物種或不同的屬間經(jīng)過雜交產(chǎn)生的多倍體，稱為異源多倍體(allopolyploid) 如：利用對(duì)普通小麥(六倍體)與黑麥(二倍體)雜交子代進(jìn)行染色體加倍后所培育出的異源八倍體小黑麥。,4 多倍體植物的特點(diǎn) （1）同源多倍體植物的特點(diǎn) 育性差，結(jié)實(shí)率低。 大多數(shù)同源多倍體是無性繁殖的，多年生的。 器官的巨型性,同源多倍體基因型種類比二倍體多 純顯性：AAAA 三顯性：AAAa 雙顯性：AAaa 單顯性：Aaaa 無顯性：aaaa 同源多倍體達(dá)到遺傳平衡的時(shí)間長(zhǎng),（2）異源多倍體植物的特點(diǎn) 在具有同源多倍體的器官巨大性等基礎(chǔ)上，其染色體配對(duì)正常，植株雌雄配子發(fā)育正常，結(jié)實(shí)率較高。,5 人工誘導(dǎo)多倍體的途徑 （1） 物理方法 是指利用溫度激變、機(jī)械創(chuàng)傷、電離輻射、非電離輻射等方法誘導(dǎo)染色體加倍。 早期多倍體育種主要采用該類誘導(dǎo)方法。,（2） 生物方法 指利用胚乳培養(yǎng)、體細(xì)胞雜交等技術(shù)產(chǎn)生多倍體。 胚乳培養(yǎng) 在被子植物中，胚乳是雙受精的產(chǎn)物，由兩個(gè)極核和一個(gè)雄配子融合而形成的胚乳核發(fā)育而成，所以在倍性上大多屬于三倍體。如三倍體獼猴桃。,體細(xì)胞雜交 也稱細(xì)胞融合，是用人工的方法把分離的不同屬或種的原生質(zhì)體誘導(dǎo)成為融合細(xì)胞，然后再經(jīng)離體培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化到再生完整植株的整個(gè)過程。上海植生所培育的芹菜與胡蘿卜遠(yuǎn)緣雜交種即用此法。其程序大致為：制備親本的原生質(zhì)體,原生質(zhì)體融合、培養(yǎng)、再生植株,雜種鑒定。,（3） 化學(xué)方法 是指通過使用秋水仙素、異生長(zhǎng)素和戊炔草胺等化學(xué)藥劑處理正在進(jìn)行分裂的細(xì)胞以誘導(dǎo)加倍其染色體的方法。 由于其具成本低、見效快和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，目前是倍性育種中應(yīng)用最普遍的人工誘導(dǎo)方法。,秋水仙素 秋水仙素是誘導(dǎo)多倍體時(shí)所使用的最廣泛、最有效的一種常見誘導(dǎo)藥劑。,人工化學(xué)誘導(dǎo)多倍體的常用方式： （1）涂抹法：把藥劑按一定濃度配成乳劑或與羊毛脂膏混合，涂抹于處理部位。 （2）浸漬法：用處理藥劑直接浸漬待處理的部位。 （3）注射法：用注射器將藥劑注入植株的被處理部位。 （4）滴液法：也叫棉浸法，常用脫脂棉包裹被處理部位，向包囊中滴定或注射處理藥劑，使藥劑透過脫脂棉滲入組織內(nèi)起作用。 （5）藥劑培養(yǎng)基法：在相應(yīng)的離體培養(yǎng)基中加入一定濃度的處理藥劑，將外植體共培養(yǎng)一段時(shí)間后再轉(zhuǎn)到不含有處理藥劑的新鮮培養(yǎng)基中。,6 多倍體的鑒定 目前對(duì)經(jīng)多倍體育種所得的植株主要是通過間接鑒定、直接鑒定和分子生物技術(shù)鑒定這三種技術(shù)手段進(jìn)行倍性鑒定。,（1）間接鑒定 包括形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)兩種鑒定方法，主要通過觀察被測(cè)植株的果實(shí)、種子、葉片、氣孔、花器和花粉粒等的形態(tài)和大小來進(jìn)行鑒別，方法簡(jiǎn)單直觀，但較為粗放，一般用于初步檢測(cè)。,（2）直接鑒定 一般采用染色體計(jì)數(shù)法，對(duì)分生旺盛的器官和組織細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目進(jìn)行直接計(jì)數(shù)鑒定，是目前最直接、最準(zhǔn)確的鑒定方法。,（3）分子生物技術(shù)鑒定 采用掃描細(xì)胞光度儀和流式細(xì)胞儀對(duì)細(xì)胞中DNA含量進(jìn)行分析，從而檢測(cè)出細(xì)胞的倍性。由于操作簡(jiǎn)單且檢測(cè)結(jié)果可靠，已經(jīng)成為目前比較常