单倍体育种图解,单倍体育种四个步骤

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本文目录

  1. 单倍体育种过程是什么
  2. 单倍体育种和多倍体育种分别是什么.举例说明,用教材
  3. 单倍体育种的原理是什么
  4. 单倍体育种的流程图

一、单倍体育种过程是什么

单倍体育种是植物育种手段之一,即利用植物组织培养技术(如花 *** 离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理),从而使植物恢复正常染色体数。

由于采用的花粉是减数 *** 产生的,是基因重组的产物。培育出的单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍,属于染色体畸变。

与多胚现象常有联系,如油菜和亚麻的双胚苗中经常出现单倍体,可能是由温度骤变或异种、异属花粉的 *** 引起。

即雌配子或雌 *** 细胞经花粉或雄核 *** 后未 *** 而产生的单倍体植株。如玉米品种间杂交,马铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。

雌雄配子都参加胚胎发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株,这曾在棉花中发现过。

卵细胞不 *** ,卵核消失,或卵细胞 *** 前失活,由精核在卵细胞内单独发育成单倍体,因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。

精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化,卵核未经 *** 而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。

二、单倍体育种和多倍体育种分别是什么.举例说明,用教材

1、自然界的植物多数是二倍体(2n=2x),即其体细胞(2n)核中包含两个相同的染色体组(x)。但有些物种经过染色体的自然或人工加倍,可形成含有多个染色体组的新物种,我们称之为多倍体。常见多倍体有三、四、五、六和八穆体,2n分别等于3x、4x、5x、6x和8x。如果多倍体的各染色体组来自同一物种,称之为同源多倍体。

单倍体育种图解,单倍体育种四个步骤-第1张图片-

2、小麦、烟草、甘著为异源多倍体,马铃薯、苜蓿则为同源多倍体。在作物中无论是二倍体还是多倍体,其正常配子细胞的染色体数都是体细胞的一半,又称单倍 *** (n),这种单倍 *** 细胞经人工诱导也可发育成植株,称做单倍体植株。单倍体及其它体细染色体组数为奇数者(如三倍体、五倍体)均表现高度不育,原因在于其无法实现正常的减数 *** 。另外一个现象是单倍体植株细弱、矮小,而多倍体植株则往往表现为根、茎、叶、花的巨型 *** ,可使作物产量增加、品质改良、对育种者极具魅力。1937年发现了能使染色体加倍的化学 *** 物秋水仙素,为单倍体、多倍体的应用奠定了基础。

3、单倍体植株自身是不育的,如能将单倍体植株的染色体加倍,便成了正常可育株,利用这个特点育种,就是单倍体育种。单倍体植株可通过花 *** 培养的 *** 获得。取Fl代的花 *** 置于特定的培养基上培养,利用细胞的全能 *** ,诱导花粉长成植株,这些单倍体植株再经秋水仙素处理一段时间,便可实现染色体加倍,加倍后的植株不仅正常可育,而且完全纯合。由于Fl代植株所形成的花粉带有其双亲的染色体,类型丰富,所以,由其花 *** 培养出的纯合株也是双亲的重组型,只不过已成纯系而已。这些单株种成的株行都将是整齐一致的,不再分离,好的便可以留作下年测产。看得出这种 *** 能一次 *** 地培养出纯合体,不仅缩短了育种年限,还有利于隐 *** 基因的表现,排除了 *** 优势的干扰。70年代以来我国用花 *** 培养法相继育成烟草、小麦、水稻等作物新品种,奠定了我国在此领域中的世界领先地位。

4、对多倍体研究发现,五倍体以上的同源多倍体巨型效应.反而减小,生理功能也衰退,所以,同源多倍体育种一般限于二倍体合成四倍体或通过二倍体和四倍体杂交合成三倍体,如无籽西瓜、多倍体甜菜等,都是利用了三倍体的不育 *** 。

5、同源多倍体在减数 *** 时往往多条染色体联合到一起形成多价体,使染色体分离不规则,导致育 *** 下降,结实率低。这也是为什么二倍体植物的单倍体植株加倍后还是得到二倍体而非四倍体、八倍体,因为相比之下二倍体细胞 *** 正常更具竞争力,一路领先,成了主体。

6、多倍体育种是创造新物种的过程,这在异源多倍体研究利用上表现得更加淋漓尽致。一般先要做远缘杂交,而后再给 *** 的染色体加倍以合成新物种,此新物种还要通过一系列的改良过程才有可能成为作物。异源多倍体也具有一般多倍体生长旺盛、 *** 巨大等优点,并且由于染色体组的多样化,具有永久杂合 *** (又称纯系优势)、遗传上的缓冲 *** 和进化上较强的适应 *** 。

7、当然,异源多倍体也常因生理上的不协调而造成结实率低、籽粒不饱满,使得所创造出的异源多倍体物种多数无实用价值,但也不乏小黑麦等成功的先例。随着科技水平的提高,可以坚信,多倍体育种的前景是广阔的。

三、单倍体育种的原理是什么

单倍体育种的原理是染色体变异。

单倍体育种(haploid breeding)是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术(如花 *** 离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理),从而使植物恢复正常染色体数。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。

1、体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括:

(1)自发产生:与多胚现象常有联系,如油菜和亚麻的双胚苗中经常出现单倍体,可能是由温度骤变或异种、异属花粉的 *** 引起。

(2)假 *** :即雌配子或雌 *** 细胞经花粉或雄核 *** 后未 *** 而产生的单倍体植株。如玉米品种间杂交,马铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。

(3)半 *** :雌雄配子都参加胚胎发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株,这曾在棉花中发现过。

(4)雄核发育或孤雄 *** :卵细胞不 *** ,卵核消失,或卵细胞 *** 前失活,由精核在卵细胞内单独发育成单倍体,因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。⑤雌核发育或孤雌 *** 。精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化,卵核未经 *** 而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。

2、离体诱导植物细胞具有潜在的再生 *** 和全能 *** ,能发育为完整植株,故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养,可诱导产生单倍体。 *** 是将一定发育阶段的花 *** 、子房或幼胚,通过无菌 *** 作接种在培养基上,使单倍体细胞 *** 形成胚状体或愈伤组织,然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植株。

单倍体植株经染色体加倍后,在一个世代中即可出现纯合的二倍体(一般情况下为纯合,但在亲本为多倍体情况下,得到的单倍体植株加倍后,子代可能为杂合。),从中选出的优良纯合系后代不分离,表现整齐一致,可缩短育种年限。单倍体植株中由隐 *** 基因控制的 *** 状,虽经染色体加倍,但由于没有显 *** 基因的掩盖而容易显现。这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱导频率较高时,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,可提供新的遗传资源和选择材料。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用,则在作物品种改良上的作用将更显著。

四、单倍体育种的流程图

单倍体育种的基本流程可以简单概括为:单倍体诱导、单倍体鉴别、单倍体加倍这三部分。

以种内杂交为基础的单倍体诱导主要可通过:单倍体诱导系诱导或CENH3介导的单倍体诱导来获得相应的单倍体。

单倍体诱导之后,从众多杂交种中简便快速的筛选出单倍体籽粒是单倍体育种工程化的重要环节之一。目前单倍体鉴别的 *** 有很多,常用的 *** 包括:植株形态、细胞遗传学、遗传标记鉴别等 *** 。

经过单倍体鉴别后,就可以进入单倍体育种的关键环节—单倍体加倍。目前经常利用秋水仙素来对单倍体进行加倍,其 *** 主要包括:浸种法、浸芽法、浸根法、滴心法、注射法和组织培养法。

4、单倍体育种的原理:染色体变异。

5、单倍体育种的 *** :花 *** 离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。

6、单倍体育种的 *** 作:亲本杂交得F1,F1花 *** 或花粉离体培养得单倍体、秋水仙素处理单倍体的幼苗、从子代中直接选择所需植株。

7、单倍体育种的优缺点:自交后代不发生 *** 状分离,能明显缩短育种年限,加速育种进程;技术相当复杂,需与杂交育种结合,其中的花 *** 离体培养过程需要组织培养技术手段的支持,多限于植物。

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。

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