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多倍體可以通過什麼方法得到

發布時間:2022-06-10 16:54:07

A. 什麼是多倍體育種

選育細胞中具有二組以上染色體組的優良新品種的方法。在36科70屬800餘種果樹中,有20科35屬400餘種是多倍體或有多倍體類型。果樹多倍體大都具有果大、抗性強,少籽或無籽的特點。果樹的多倍體育種與農作物相比,具有以下優點:①能利用無性繁殖固定多倍體的優良性狀。②能利用少籽或無籽的多倍體。奇倍數多倍體大多高度不育,無籽則恰好是果品的優良經濟性狀。③能利用各種類型的多倍性周緣嵌合體。對於LⅠ、LⅡ、LⅢ組織發生的多倍性嵌合體芽變,由於LⅡ未變,實生繁殖就不能保持這種變異性狀,而果樹則可通過無性繁殖長期保持利用。④可利用高倍次的多倍體。農作物中的多倍體,一般多為四倍體類型。而果樹生產中都有許多高倍次的多倍體類型。例如歐洲李、柿為六倍體種:經濟栽培的草莓都是大果型的八倍體種;樹莓中許多果大質優的栽培類型是六倍體、七倍體、八倍體,甚至更高倍。

果樹多倍體育種的方法有以下幾種:①芽變選種,果樹中許多優良多倍體是從芽變中選出,例如,大玫瑰香葡萄是玫瑰香的4x芽變,大鴨梨是鴨梨的4x芽變(見芽變選種)。②有性雜交,多倍體可形成正常減數或未減數的配子,通過多倍體之間或多倍體與二倍體之間的有性雜交可得到各種倍性的多倍體。如三倍體新金冠蘋果是用四倍體杜茨與二倍體14-152雜交育成,四倍體葡萄巨峰系品種大多是用四倍體親本間雜交育成。用三倍體湖北海棠和四倍體紅玉雜交,得到五倍體雜種。普通草莓的秋水仙四倍體與八倍體鳳梨草莓雜交得到六倍體;八倍體智利草莓與普通二倍體草莓雜交,得到過五、六、九倍體;把上述三個雜種,分別用智利草莓授粉又可得到九、十倍和非整倍體。此外,在二倍體母本自然雜交的種子中選擇大粒播種,也可得到多倍體,其頻率大致為0.3%。③化學誘變,主要利用秋水仙素誘變,由於秋水仙素可破壞分裂細胞的紡錘絲,使染色體不能移向兩級而加倍。用秋水仙素誘變蘋果、梨、桃、葡萄、栗、柑橘、菠蘿等都得到了多倍體。

秋水仙素處理濃度為0.01~1%,處理時間由幾小時到幾天,可連續或間斷反復處理數次。休眠芽或種子要求使用濃度高,處理時間長;對已催芽或浸種的材料則濃度要低、時間短。也可處理子房和花粉。處理前,對不同試驗材料的適宜濃度和時間都要進行預試。並要在適宜的溫度下進行。處理方法有以下幾種:①浸漬法,浸漬果樹種子幼苗或枝。處理部位要遮光,加蓋防止蒸發。處理幼苗時,為避免根系受害,可將花盆倒置,把莖端生長點浸入葯液中。②塗抹法,秋水仙素乳劑塗抹在芽上或梢端,隔一段時間再將乳劑洗去。③滴液法,每日在芽或生長點上滴一至數次秋水仙素溶液反復數日,用小塊脫脂棉包住幼芽,再滴液使棉花濕潤為度。④套罩法,保留新梢頂芽,除去芽下數葉,套上一個膠囊,內盛0.60%的瓊脂加適量秋水仙素,經24小時即可去掉膠囊。⑤注射法,醫用注射器將秋水仙素的溶液徐徐注入芽中。

胚乳培養多倍體育種(見胚乳培育種)。

對通過上述各種方法選育的植株,進行選擇和鑒定。首先根據多倍體細胞和器官變大的特徵,對氣孔、花粉粒、枝葉、花果和種子等初步進行形態鑒定,再進一步進行染色體計數,選出染色體加倍的變異,並注意從部分周緣嵌合體或扇形嵌合體中分離出周緣嵌合體或同質突變體。再從中選擇性狀優良的植株,育成多倍體新品種。

B. 人工誘導多倍體的方法有哪些原理是什麼_

利用一些誘發因素可以人工誘導植物產生多倍體,包括物理因素,如溫度的劇變,射線處理,嫁接和切斷等,還有化學因素,如植物鹼,植物生長激素,秋水仙素、茶嵌戊烷、異生長素、富民農等等.

C. 人工誘導多倍體常用的方法

人工誘導多倍體的方法很多。用秋水仙鹼誘發多倍體是常用而且是最有效方法。秋水仙鹼是從秋水仙(Colchium autumnale. L.)器官和種子的提煉出來的一種植物鹼,其化學分子式為C22H25O6N,有劇毒。其作用是阻止分裂細胞形成紡錘絲,使復制了的染色體不能分向兩極,細胞也不能分裂成二個細胞,仍處於同一個細胞中,於是每個細胞內的染色體數目發生了加倍。成為多倍性細胞,進一步發育成多倍體植物。

D. 對正常兩倍體植物使用什麼可得到多倍體

A、二倍體植株的花粉經脫分化與再分化後得到的是單倍體植株,只有一個染色體組的植株是高度不育的,A錯誤;
B、目前最常誘導染色體數目加倍的方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗,B錯誤;
C、誘變育種利用了基因突變的原理,具有不定向性,並不能按人的需要獲得變異,C錯誤;
D、染色體結構變異包括缺失、重復、倒位、易位.缺失、重復使鹼基數目和排列順序都改變,倒位、易位使鹼基排列順序改變,D正確.
故選:D.

E. 詳細介紹多倍體

多倍體
體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體.多倍體在生物界廣泛存在,常見於高等植物中,由於染色體組來源不同,可分為同源多倍體和異源多倍體.

多倍體的形成有2種方式,一種是本身由於某種未知的原因而使染色體復制之後,細胞不隨之分裂,結果細胞中染色體成倍增加,從而形成同源多倍體;另一種是由不同物種雜交產生的多倍體,稱為異源多倍體。

同源多倍體是比較少見的。20世紀初,荷蘭遺傳學家研究一種月見草(夜來香) (Oenotheralamarckiana)的遺傳,發現一株月見草的染色體增加了一倍,由原來的24個(2n)變成了48個(4n),成了四倍體植物。這個四倍體植物與原來的二倍體植物雜交所產生的三倍體植物是不育的(減數分裂時染色體不配對)。因此這個四倍體植物便是一個新種。Hugo de Vries給這個新種定名為 Oenothe。

通過實驗,可以人為地培育出同源多倍體植株,例如,西瓜是二倍體,具有11對(22條)染色體 (2n=22)。在西瓜幼苗時期,用秋水仙素處理幼苗的生長尖,破壞分裂細胞的紡錘體,使細胞內染色體增加了一倍,因而得到具有四倍染色體(4n)的西瓜植株。四倍體西瓜可以結實,產生種子,可以培育成四倍體西瓜品系。四倍體西瓜如果接受二倍體西瓜的花粉,產生的後代是三倍體。由於這種三倍體在減數分裂時染色體不能正常聯會配對,不能產生正常的配子,不能正常結子,所以三倍體西瓜果實內沒有正常的種子。市場上出售的無子西瓜就是這種三倍體西瓜。

異源多倍體的例子比較多。現在的栽培小麥(Triticum vulgaris)就是這樣起源的。大約6 000年前,一種有14個染色體(二倍體)的野生小麥,稱為一粒小麥(Triticummonococcum),與一種雜草山羊草(Aegilops sp.)雜交。這種雜草的正常二倍體也是14個染色體,但是它們與一粒小麥的14個染色體不同(不同源),因此不能配對,所以雜交後代是不育的。但是,由於低溫,這個雜交後代忽然染色體加倍,形成了一個異源多倍體,即二粒小麥(Triticum dicoccoides)。二粒小麥具有28個染色體,或14對染色體。二粒小麥與另一種二倍體山羊草(Ageilops squarrosa)雜交,二粒小麥有28個染色體,山羊草只有14個染色體,雜交的後代又是不育的。由於低溫,這個雜交種的染色體又忽然加倍,形成了具有42個(28+14)染色體的異源多倍體,即現在栽培的普通小麥。

由於不同種的植物進行雜交產生的雜種經常是高度不育的,因此在培育異源多倍體植物時,要進行染色體加倍的處理,才能產生能夠結實繁殖的後代。例如,將亞洲棉(2n=26)與野生美洲棉(2n=26)雜交得到的雜種,經染色體加倍(秋水仙素處理)得到染色體數為4n=52的棉株,與栽培種美棉相同。類似的試驗在小麥、芸苔屬、西洋李、煙草等植物都進行成功,為物種起源提供了有力的根據。在這些事例中,親緣關系較遠的物種之間的雜種後代能育性很低的原因之一是,雜種的染色體組成來自不同種的植物,在減數分裂中染色體不能配對。經過染色體加倍,解決了配對的問題,改進了育性。

我國農業科學家培育的小黑麥也是異源多倍體新種。小麥有42個染色體(6n=42),黑麥有 14個染色體(2n=14)。小麥與黑麥雜交產生含21+7個染色體的雜種。由於染色體不能配對,雜種不育。但是用秋水仙素處理,使染色體數目加倍 (42+14),這樣就成了有繁殖能力的異源八倍體的小黑麥新種了。

關於多倍體育性:人工獲得的多倍體往往有不育的特性,比如同源四倍體,其自身的育性以及和二倍體雜交的育性都很低,選擇育性好結籽性好的品系是一個很繁雜漫長的過程. 所以說多倍體育種說起來簡單,操作起來不簡單. 育成一個有價值的品種都要十幾年甚至幾十年來的工作.

這是物種形成的另一種方式,是一種只經過一二代就能產生新物種的方式。由於多倍體生物一旦形成,它和原來的物種就發生生殖隔離,因而它成了新種,所以這種方式被稱為爆發式的。多倍體在動物界極少發生,在植物界卻相當普遍。很多植物種都是通過多倍體途徑而產生的。約330‰的物種是多倍體。被子植物中約有40%以上是多倍體。小麥、燕麥、棉花、煙草、甘蔗、香蕉、蘋果、梨、水仙等都是多倍性的。香蕉、某些馬鈴薯品種是三倍體的。一般馬鈴薯是四倍體。蕨類植物也有很多是多倍,裸子植物較少多倍,但有名的巨杉則為多倍。

應用:多倍體育種最常用、最有效的多倍體育種方法是用秋水仙素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,但不影響染色體的復制,使細胞不能形成兩個子細胞,而染色數目加倍。得到的植株果實大而且營養豐富,但是生長較慢。

單倍體 體細胞中含有本物種配子染色體數的個體,也就是由配子直接發育而來的個體。單倍體一般比較矮小纖弱。植物的單倍體幾乎都不能形成種子。由於單倍體中沒有同源的染色體,所以在減數分裂時僅僅出現一價染色體,它們分向二極;不過也有全部一價染色體移向一極仍舊保持完整的染色體組,這時就能形成有功能的配子,產生種子;但是多數情況下由於子細胞內含有的染色體組不完全,所以也就成為高度不育的原因。

育種工作者常用花葯離體培養的方法來獲得單倍體植株,然後經過人工誘導(在幼芽時向幼芽上滴秋水仙素)使染色體數目加倍,重新恢復到正常植株的染色體數目。這種方法得到的植株,不僅能夠正常生殖,而且每對染色體上的成對基因都是純合的(即純種),自交產生後代不會發生性狀分離,是快速獲得新品種的育種途徑。

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