簡介
定義
真核生物細胞核中所含有的染色體組(n)的套數。例子
如在小麥屬(Triticum)中,一粒小麥(T.monococcum)的染色體數是14(染色體套數是2);二粒小麥(T.dicoccum)和擬二粒小麥(T.dicoccoides);的染色體數是28(染色體套數是4);普通小麥(T.vulgate)的染色體數是42(染色體套數是6)。故上述小麥的種分別屬於二倍體(2n)、四倍體(4n)和六倍體(6n),它們代表不同的倍性水平,組成一個“多倍系列”。第一節 倍性育種
一.多倍體的概念和種類
1.概念染色體組:一個屬內,各個種特有的,維持生物體生存最低限度數目的一組染色體.
染色體基數:一組染色體組內的染色體數目以X表示
高粱 X=10 小麥 X=7 棉屬 X=13 玉米 X=10 甘薯 X=15 豌豆 X=7 稻屬X=12
二倍體:體細胞具有兩組染色體組的生物體
一粒小麥 2n=2X=14 水稻 2n=2X=24 玉米 2n=2X=20 番茄2n=2X=24
多倍體:體細胞具有3個或3個以上染色體組的生物體.
二粒小麥 2n=4X=28 普通小麥 2n=6X=42 陸地棉 2n=4X=52
多倍體育種:用人工的方法誘發作物形成多倍體,從中選育新品種的方法.
2.多倍體種類
異源多倍體:染色體組來源不同的多倍體
陸地棉 異源四倍體 A1A1D1D1
普通小麥 異源六倍體 AABBDD
小黑麥 異源六倍體 AABBRR
異源八倍體 AABBDDRR
同源多倍體:染色體組來源相同的多倍體
甘薯 同源六倍體
馬鈴薯 同源四倍體
香蕉 同源三倍體
在同源異源多倍體之間,還存在一系列過渡類型或複合在一起的多倍體:
區段異源多倍體 BBB1B1
同源異源多倍體 AAAABBBB
倍半二倍體AABB×BB ABB
二.多倍體植物的特點
1.同源多倍體植物的特點①育性差,結實率低.
②大多數同源多倍體是無性繁殖的,多年生的.
③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
④同源多倍體達到遺傳平衡的時間長
⑤器官的巨型性
2.異源多倍體植物的特點
染色體配對正常,植株雌雄配子發育正常,結實率較高.
三.多倍體的育種意義
1.產生同源多倍體,獲得植物某些器官的巨大型.2.創造異源多倍體,克服遠緣雜交的困難,綜合遠緣種,屬植物的優良性狀.
3.誘導異源多倍體,作為種屬間的遺傳橋樑,進行基因轉移或漸滲.
四.多倍體的誘導與育種
1.誘導材料的選擇①選擇天然多倍體物種比重高的植物.
②選擇綜合性狀好,染色體倍數少材料.
③選擇雜合性高的材料.
④選擇收穫營養器官的植物或無性繁殖的
植物
⑤選擇遠緣雜種後代材料.
⑥選擇生育周期短的植物.
2.人工誘導多倍體的途徑和方法
途徑
自然誘導
人工誘導
物理因素誘導
化學因素誘導
①物理因素誘導:
溫度驟變
機械創傷
電離和非電離輻射
離心力等
②化學因素誘導:
化學藥劑:秋水仙素;富民農;吲哚乙酸
方法:浸漬法;滴液法;注射法;塗抹法
3.多倍體植物的鑑定
① 間接鑑定:
同源多倍體:形態上多呈巨型性
異源多倍體:檢查育性
②直接鑑定:
檢查花粉母細胞或根尖細胞染色體數
4.多倍體育種的要點
①誘導群體要大,並包括豐富的基因型.
②考慮染色體的最適數目.
5.人工誘導多倍體在生產上的套用
①異源多倍體小黑麥
②三單倍體甜菜和三倍體西瓜
③同源四倍體黑麥,同源四倍體葡萄
第二節 單倍體育種
一.概念和種類
1.概念單倍體:具有配子體染色體數目的孢子體
單倍體育種:人工誘導單倍體,並使其成為純合二倍體,從中選育出新品種的方法.
2.種類
①整倍單倍體:具有配子體染色體數目的孢子體
一倍體(單元單倍體)由二倍體植物產生的含有一組染色體的單倍體
多倍單倍體:多倍體植物產生的含有一組以上染色體組的單倍體
同源多倍單倍體:同源多倍體產生的多倍單倍體
異源多倍單倍體:異源多倍體產生的多倍單倍體
二. 單倍體育種的優缺點
優點:1.控制雜種後代分離,縮短育種年限
2.提高獲得純合材料的效率
F1 AaBb
AB Ab aB ab
AB AABB
Ab
3.排除顯隱性干擾,提高選擇的準確性
單倍體育種 AABB 雜交育種 A-B-
4.與其他的育種方法相結合,提高選擇效果
5.為研究細胞學,遺傳學理論問題提供素材
單倍體育種的不足
1.缺乏常規育種各個分離世代的基因重組和交換,減少了優良基因積累的機會
2.缺乏各種材料在田間觀察評定的機會
3.誘導單倍體的技術不完善,花葯培養時出愈率,綠苗率不高,好的類型可能丟失.
三. 產生單倍體的主要途徑和方法
1.利用單性生殖獲得單倍體(1)利用自然孤雌生殖
①從雙生苗中選擇
②從嵌合體中選擇
(2)利用遠緣花粉授粉
(3)延遲授粉
(4)利用理化因素誘變
(5)利用誘發基因及核質互作
2.利用染色體有選擇的消失
3.細胞離體培養
(1)花葯培養
(2)未授粉的子房和胚珠培養