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多倍體育種
鎖定
- 中文名
- 多倍體育種
- 外文名
- polyploid
- 對 象
- 受精卵發育
- 對 應
- 有三個或三個以上染色體組的個體
多倍體育種簡介
最常用、最有效的多倍體育種方法是用秋水仙素或低温誘導來處理萌發的種子或幼苗。秋水仙素能抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體,但不影響染色體的複製,使細胞不能形成兩個子細胞,而染色數目加倍。屬於染色體組工程的研究範疇。
多倍體育種簡史
1916年温克勒(H.Winkler)在番茄與龍葵的嫁接試驗中發現,在愈傷組織長成的枝條中有番茄的四倍體。自1937年布萊克斯利(A.F.B.lakes lee)和埃弗裏(A.G.Avery)利用秋水仙素誘發曼陀羅四倍體獲得成功以後,各國相繼展開人工誘發多倍體的試驗研究。1947年,木原均、西山市三發表《利用三倍體無子西瓜之研究》,報導了三倍體無子西瓜選育成功。1959年,西貞夫等利用四倍體結球甘藍和四倍體白菜雜交,成功地育成雙二倍體新種——“白藍”。已有1000多種植的獲得了多倍體。中國於20世紀50年代開始多倍體育種的研究。70年代以來,蔬菜多倍體育種取得許多重要進展,已培育出三倍體、四倍體西瓜,四倍體甜瓜以及蘿蔔、番茄、茄子、蘆筍、辣椒和黃瓜等蔬菜多倍體材料。
多倍化導致植物基因組發生部分或全部的重複,其後伴隨着DNA排除、DNA同質化、基因沉默和染色體重排等,從而改變了二倍體祖先基因組中基因連鎖關係、遺傳平衡及遺傳修飾式樣賦予多倍體基因組新的細胞遺傳學特性,使之在細胞形態、核型特徵以及基因表達等方面表現出極大的生物學多樣性,從而加速物種的進化。
2003年擬南芥全基因組測序完成之後,多倍體的認識有了新的概念,像擬南芥這種典型的二倍體植物,基因組極小,但卻是一個典型的內多倍體(endopolyploid),在生長過程中存在普遍的基因組多倍化事件,科學家研究認為是基因組的表達需要而使得擬南芥在生長過程中基因組不斷的複製自我,因此,自身的基因型以及內源加倍也被認為是多倍體產生的一個重要途徑。
多倍體育種誘變方法
人工誘變染色體加倍的方法很多,可分為物理誘變法、化學誘變法和生物誘變法。
物理法包括:機械損傷、高低温和射線照射等
化學誘變。主要利用化學誘變劑與細胞發生一系列生化反應阻止有絲分裂的正常進行,使分裂後期的染色體全部進入一個子代細胞中而產生多倍體。化學藥劑包括秋水仙素、萘乙烷、異生長素、N-亞硝基-N-二甲脲、吲哚乙酸、氨磺靈、戊炔草胺、六氯化苯、三氯乙醛、氯化亞汞、富民隆等微管抑制劑。
多倍體育種多倍體特點
1、巨大性:莖稈粗壯,葉片果實種比較大
5、生理特性改變:生長緩慢、發育延遲、呼吸和蒸騰作用減弱、抗性增強等
6、遺傳變異性:遺傳性比較豐富、遺傳變異的範圍比較廣泛
7、可孕性:異源多倍體是高度可育的,因其在減數分裂時通常染色體正常配對,不出現多倍體,表現出自交親和、結實率高
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多倍體育種研究成果
- 參考資料
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- 1. 《魚類育種學》 中國農業出版社
- 2. 戴思蘭.園林植物育種學:中國林業出版社,2006
- 3. 我國林草科技十大進展揭曉-新華網 .新華網[引用日期2022-06-29]