《育种学总论第9章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《育种学总论第9章.ppt（53页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2021/11/2,育种学总论第9章,1,第九章 倍性育种,多倍体种类、来源及特点 多倍体诱导的途径及多倍体鉴定方法 单倍体诱导的途径及单倍体鉴定方法 多倍体和单倍体的育种价值,本章重难知识点,2021/11/2,育种学总论第9章,2,染色体组与染色体基数,染色体组:一个属内各个种所特有的、维持其生活机能的最低限度的一组染色体 或：二倍体生物配子中所具有的全部染色体即组成一个染色体组(genome) 染色体基数:一个染色体组所含有的染色体数目称染色体基数x(the basic number of chromosome in single genome),2021/11/2,育种学总论第9章,3
2、,一个染色体组里是没有同源染色体的,减数分裂产生配子,染色体组,雌果蝇体细胞,2021/11/2,育种学总论第9章,4,雄果蝇体细胞,减数分裂,染色体组,2021/11/2,育种学总论第9章,5,生物变异类别,染色体水平,DNA水平,2021/11/2,育种学总论第9章,6,染色体结构变异,2021/11/2,育种学总论第9章,7,非整倍性变异：在正常的染色体组中，丢失或添加了一条或几条完整的染色体 整倍性变异：以染色体组为基数进行的变异,染色体数目变异,2021/11/2,育种学总论第9章,8,非整倍性变异,整倍性变异,染色体数目的变异,2021/11/2,育种学总论第9章,9,一倍性变异,
3、多倍性变异,体细胞只含有一个染色体组的变异个体,又称为一倍体（2n=x),与正常的二倍体细胞相比，具有更多染色体组的变异 (2n=3x,4x或2x1+2x2.),整倍性变异,单倍性变异,体细胞染色体数等于该物种配子染色体数的变异个体(2n=x1+x2.),2021/11/2,育种学总论第9章,10,整倍性变异,染色体数目的变异,倍性育种：根据育种目标要求，采用染色体加倍（或减半）的方法选育植物新品种的途径,2021/11/2,育种学总论第9章,11,第一节、多倍体育种,2021/11/2,育种学总论第9章,12,1、多倍体的概念,多倍体（polyploid）：体细胞中具有三个或三个以上染色体组
4、的植物,一、多倍体的种类、起源及特点,2021/11/2,育种学总论第9章,13,2、多倍体的来源,合子染色体数目加倍 分生组织染色体加倍 不减数配子的受精结合 多精入卵,2021/11/2,育种学总论第9章,14,同源多倍体（Autopolyploid）：体细胞中 染色体组来源相同的多倍体(2n=AAA,4AAAA) 异源多倍体（Allopolyploid）：染色体组 来源于两个或两个以上二倍体物种的多倍 体(2n=AA+BB+)（陆地棉，普通小麦，油菜） 区段异源多倍体（Segmental allopolyploid） (2n=AAA1A1.)(土豆BBB1B1) 同源异源多倍体（Auto
5、-allopolyploid） (2n=AAAABB)(梯牧草AAAABB） 倍半二倍体（Sesquidiploid）（A）,3、多倍体的种类,2021/11/2,育种学总论第9章,15,各种多倍体的关系图,2021/11/2,育种学总论第9章,16,A 大多为无性繁殖，多年生,1) 同源多倍体的特点,2021/11/2,育种学总论第9章,17,B 育性差，结实率低,细胞内两个以上的同源染色体减数分裂时可联会形成多价体，使减数分裂出现异常。 同源三倍体高度不育 同源四倍体部分不育,2021/11/2,育种学总论第9章,18,C 器官的巨型性,2021/11/2,育种学总论第9章,19,2) 异
6、源多倍体,农作物多为 异源4倍体或6倍体 大多育性正常,2021/11/2,育种学总论第9章,20,二、人工诱导产生多倍体的途径,2021/11/2,育种学总论第9章,21,1) 物理因素诱导,1、诱导多倍体的途径,包括温度剧变、机械创伤、电离射 线、非电离射线、离心力等。 早期利用创伤与嫁接诱导：植物组 织创伤处愈合部位染色体易加倍， 其上面的不定芽发展成多倍体（茄 科）。 利用反复摘心也可促使多倍体产生,2021/11/2,育种学总论第9章,22,2) 化学因素诱导,1、诱导多倍体的途径,化学物质有富民农、氧化亚氮、萘嵌戊烷、吲哚乙酸及应用效果最好且最为广泛的秋水仙素。许多育种学家在20世
7、纪30年代开始用秋水仙素诱导多倍体,2021/11/2,育种学总论第9章,23,抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体不能排在赤道板上，也不能分向两极，导致染色体不分离,秋水仙素的作用原理,2021/11/2,育种学总论第9章,24,3) 胚乳培养,1、诱导多倍体的途径,在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个极核和一个雄配子融合而形成，在倍性上大多属于三倍体,4) 细胞融合,也称体细胞杂交，是用人工的方法把分离的不同属或种的原生质体诱导成为融合细胞，然后再经离体培养、诱导分化成再生完整植株的整个过程。,2021/11/2,育种学总论第9章,25,5) 体细胞无性系变异,1、诱导多倍体的
8、途径,体细胞无性系变异是来源于体细胞中自然发生的遗传物质的变异。这种体细胞突变有时也会出现染色体数目的变异，形成多倍性芽变。 如四倍体大鸭梨就是二倍体鸭梨的芽变，四倍体大粒玫瑰香是二倍体玫瑰香的芽变。,2021/11/2,育种学总论第9章,26,1）间接鉴定法： 形态、解剖特征、育性,2、多倍体植物鉴定,2021/11/2,育种学总论第9章,27,染色体计数,2）直接鉴定法,2021/11/2,育种学总论第9章,28,三、多倍体育种,2021/11/2,育种学总论第9章,29,1) 产生同源多倍体,1、多倍体的育种价值,2021/11/2,育种学总论第9章,30,2) 克服远缘杂交困难,202
9、1/11/2,育种学总论第9章,31,3) 作为不同倍性物种间杂交的桥梁,2021/11/2,育种学总论第9章,32,同源多倍体（四倍体黑麦、三倍体甜菜、三倍体西瓜） 异源多倍体（国外：六倍体小黑麦；国内：八倍体小黑麦）,2、多倍体植物的应用,2021/11/2,育种学总论第9章,33,大丽花（Dahlia pinnate）原产墨西哥，祖先是二倍体，2n=36，经过杂交产生若干二倍体杂种，这些杂种经过染色体加倍后形成两大类型不同的双二倍体，这两类型间又再杂交及染色体加倍，形成花色、花形丰富多彩的异源八倍体的大丽花新类型,1）、花卉植物,2021/11/2,育种学总论第9章,34,人工诱变的多倍
10、体大丽花品种,2021/11/2,育种学总论第9章,35,栽培的葡萄品种有许多是四倍体，如欧洲葡萄四倍体有：森田尼、康能玫瑰、大玫瑰香、大无核白、汤姆逊无核、佳利酿等；美洲葡萄四倍体有康可；而欧美杂交种四倍体有：大粒康拜尔及巨峰与巨鲸等巨峰系品种群,2）、果树,2021/11/2,育种学总论第9章,36,2021/11/2,育种学总论第9章,37,应用：三倍体无籽西瓜,选杂交受精率高、果皮薄的小籽四倍体为母本,二倍体为父本,2021/11/2,育种学总论第9章,38,三倍体无籽西瓜的处理过程,2021/11/2,育种学总论第9章,39,A、诱导多倍体材料的选择 B、扩大诱导范围C、采用合适的诱
11、导方法D、适宜的倍性水平E、嵌合体问题F、多倍体群体的选育G、与其他育种手段的结合,3、多倍体育种需注意的问题,2021/11/2,育种学总论第9章,40,第二节、单倍体育种,一、单倍体产生的途径,2021/11/2,育种学总论第9章,41,至1992年，有34科89个属的250多种植物经花药培养获得单倍体,1）花药（花粉）离体培养,（一）、细胞和组织离体培养,2021/11/2,育种学总论第9章,42,2）未授精子房（胚珠）培养,花药培养难以成功的植物； 雄性不育系,适于,2021/11/2,育种学总论第9章,43,1、特殊材料诱导孤雌生殖 2、远缘杂交诱导孤雌生殖 3、延迟授粉诱导 4、理
12、化诱导,（二）、单性生殖,2021/11/2,育种学总论第9章,44,5、孪生苗（twin seedling）：一粒种子上长出2株苗或多株苗称孪生苗（双胚苗）或多胚苗 6、半配合（semigamy）生殖：雌雄配子能正常结合，精核能进入胚囊和卵细胞，但精核与卵核不融合而分别进行分裂形成代表父本和母本性状的嵌合体,单性生殖,2021/11/2,育种学总论第9章,45,利用二倍体大麦 、普通小麦与球茎大麦杂交后有丝分裂过程中球茎大麦染色体消失培育二倍体大麦 、普通小麦的单倍体,小麦与玉米杂交后，玉米染色体消失，产生小麦单倍体,（三）染色体有选择地消失（chromosome selective eli
13、mination）,2021/11/2,育种学总论第9章,46,3、形态（小型化）、育性（高度不育）、遗传标记,1、细胞学鉴定：染色体计数,2、鉴定花粉的育性,二、单倍体的鉴定,2021/11/2,育种学总论第9章,47,Selfing of heterozygote Gamets: A + a F2 AA, Aa, aa F3 Aa F4 1/8 Aa F5 1/16 Aa F6 1/32 Aa AA + aa,Haploids of heterozygote Gamets: A + a Chromosome doubling AA + aa Save 3-4 generations,1、控
14、制杂种分离，提高获得纯合体的效率，缩短育种年限,三、单倍体在育种上的应用价值,2021/11/2,育种学总论第9章,48,纯合二倍体：AABBAAbbaaBBaabb,AaBb,花粉类型：,AB Ab aB ab,花药离体培养,单倍体类型：,AB Ab aB ab,秋水仙素处理,2021/11/2,育种学总论第9章,49,2、提高诱变育种的效率 3、远缘杂交产生的F1单倍体加倍后可获得育种新材料,2021/11/2,育种学总论第9章,50,2、单倍体材料的获得,1）自然界的单倍体变异株 2）人工培养,2021/11/2,育种学总论第9章,51,3、单倍体材料染色体加倍4、二倍体材料的后代选育,2021/11/2,育种学总论第9章,52,第一年 第二年 F1 花药培养 花粉植株 加倍 第三年 H1 不选株 第四年 H2 单株选择 第五年 H3 株系比较 第六年 H4 优良品系比较试验,5、单倍体育种的程序,2021/11/2,育种学总论第9章,53,甘蓝型油菜小孢子培养流程,