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多倍体可以通过什么方法得到

发布时间:2022-06-10 16:54:07

A. 什么是多倍体育种

选育细胞中具有二组以上染色体组的优良新品种的方法。在36科70属800余种果树中,有20科35属400余种是多倍体或有多倍体类型。果树多倍体大都具有果大、抗性强,少籽或无籽的特点。果树的多倍体育种与农作物相比,具有以下优点:①能利用无性繁殖固定多倍体的优良性状。②能利用少籽或无籽的多倍体。奇倍数多倍体大多高度不育,无籽则恰好是果品的优良经济性状。③能利用各种类型的多倍性周缘嵌合体。对于LⅠ、LⅡ、LⅢ组织发生的多倍性嵌合体芽变,由于LⅡ未变,实生繁殖就不能保持这种变异性状,而果树则可通过无性繁殖长期保持利用。④可利用高倍次的多倍体。农作物中的多倍体,一般多为四倍体类型。而果树生产中都有许多高倍次的多倍体类型。例如欧洲李、柿为六倍体种:经济栽培的草莓都是大果型的八倍体种;树莓中许多果大质优的栽培类型是六倍体、七倍体、八倍体,甚至更高倍。

果树多倍体育种的方法有以下几种:①芽变选种,果树中许多优良多倍体是从芽变中选出,例如,大玫瑰香葡萄是玫瑰香的4x芽变,大鸭梨是鸭梨的4x芽变(见芽变选种)。②有性杂交,多倍体可形成正常减数或未减数的配子,通过多倍体之间或多倍体与二倍体之间的有性杂交可得到各种倍性的多倍体。如三倍体新金冠苹果是用四倍体杜茨与二倍体14-152杂交育成,四倍体葡萄巨峰系品种大多是用四倍体亲本间杂交育成。用三倍体湖北海棠和四倍体红玉杂交,得到五倍体杂种。普通草莓的秋水仙四倍体与八倍体凤梨草莓杂交得到六倍体;八倍体智利草莓与普通二倍体草莓杂交,得到过五、六、九倍体;把上述三个杂种,分别用智利草莓授粉又可得到九、十倍和非整倍体。此外,在二倍体母本自然杂交的种子中选择大粒播种,也可得到多倍体,其频率大致为0.3%。③化学诱变,主要利用秋水仙素诱变,由于秋水仙素可破坏分裂细胞的纺锤丝,使染色体不能移向两级而加倍。用秋水仙素诱变苹果、梨、桃、葡萄、栗、柑橘、菠萝等都得到了多倍体。

秋水仙素处理浓度为0.01~1%,处理时间由几小时到几天,可连续或间断反复处理数次。休眠芽或种子要求使用浓度高,处理时间长;对已催芽或浸种的材料则浓度要低、时间短。也可处理子房和花粉。处理前,对不同试验材料的适宜浓度和时间都要进行预试。并要在适宜的温度下进行。处理方法有以下几种:①浸渍法,浸渍果树种子幼苗或枝。处理部位要遮光,加盖防止蒸发。处理幼苗时,为避免根系受害,可将花盆倒置,把茎端生长点浸入药液中。②涂抹法,秋水仙素乳剂涂抹在芽上或梢端,隔一段时间再将乳剂洗去。③滴液法,每日在芽或生长点上滴一至数次秋水仙素溶液反复数日,用小块脱脂棉包住幼芽,再滴液使棉花湿润为度。④套罩法,保留新梢顶芽,除去芽下数叶,套上一个胶囊,内盛0.60%的琼脂加适量秋水仙素,经24小时即可去掉胶囊。⑤注射法,医用注射器将秋水仙素的溶液徐徐注入芽中。

胚乳培养多倍体育种(见胚乳培育种)。

对通过上述各种方法选育的植株,进行选择和鉴定。首先根据多倍体细胞和器官变大的特征,对气孔、花粉粒、枝叶、花果和种子等初步进行形态鉴定,再进一步进行染色体计数,选出染色体加倍的变异,并注意从部分周缘嵌合体或扇形嵌合体中分离出周缘嵌合体或同质突变体。再从中选择性状优良的植株,育成多倍体新品种。

B. 人工诱导多倍体的方法有哪些原理是什么_

利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体,包括物理因素,如温度的剧变,射线处理,嫁接和切断等,还有化学因素,如植物碱,植物生长激素,秋水仙素、茶嵌戊烷、异生长素、富民农等等.

C. 人工诱导多倍体常用的方法

人工诱导多倍体的方法很多。用秋水仙碱诱发多倍体是常用而且是最有效方法。秋水仙碱是从秋水仙(Colchium autumnale. L.)器官和种子的提炼出来的一种植物碱,其化学分子式为C22H25O6N,有剧毒。其作用是阻止分裂细胞形成纺锤丝,使复制了的染色体不能分向两极,细胞也不能分裂成二个细胞,仍处于同一个细胞中,于是每个细胞内的染色体数目发生了加倍。成为多倍性细胞,进一步发育成多倍体植物。

D. 对正常两倍体植物使用什么可得到多倍体

A、二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株,只有一个染色体组的植株是高度不育的,A错误;
B、目前最常诱导染色体数目加倍的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,B错误;
C、诱变育种利用了基因突变的原理,具有不定向性,并不能按人的需要获得变异,C错误;
D、染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位.缺失、重复使碱基数目和排列顺序都改变,倒位、易位使碱基排列顺序改变,D正确.
故选:D.

E. 详细介绍多倍体

多倍体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体.多倍体在生物界广泛存在,常见于高等植物中,由于染色体组来源不同,可分为同源多倍体和异源多倍体.

多倍体的形成有2种方式,一种是本身由于某种未知的原因而使染色体复制之后,细胞不随之分裂,结果细胞中染色体成倍增加,从而形成同源多倍体;另一种是由不同物种杂交产生的多倍体,称为异源多倍体。

同源多倍体是比较少见的。20世纪初,荷兰遗传学家研究一种月见草(夜来香) (Oenotheralamarckiana)的遗传,发现一株月见草的染色体增加了一倍,由原来的24个(2n)变成了48个(4n),成了四倍体植物。这个四倍体植物与原来的二倍体植物杂交所产生的三倍体植物是不育的(减数分裂时染色体不配对)。因此这个四倍体植物便是一个新种。Hugo de Vries给这个新种定名为 Oenothe。

通过实验,可以人为地培育出同源多倍体植株,例如,西瓜是二倍体,具有11对(22条)染色体 (2n=22)。在西瓜幼苗时期,用秋水仙素处理幼苗的生长尖,破坏分裂细胞的纺锤体,使细胞内染色体增加了一倍,因而得到具有四倍染色体(4n)的西瓜植株。四倍体西瓜可以结实,产生种子,可以培育成四倍体西瓜品系。四倍体西瓜如果接受二倍体西瓜的花粉,产生的后代是三倍体。由于这种三倍体在减数分裂时染色体不能正常联会配对,不能产生正常的配子,不能正常结子,所以三倍体西瓜果实内没有正常的种子。市场上出售的无子西瓜就是这种三倍体西瓜。

异源多倍体的例子比较多。现在的栽培小麦(Triticum vulgaris)就是这样起源的。大约6 000年前,一种有14个染色体(二倍体)的野生小麦,称为一粒小麦(Triticummonococcum),与一种杂草山羊草(Aegilops sp.)杂交。这种杂草的正常二倍体也是14个染色体,但是它们与一粒小麦的14个染色体不同(不同源),因此不能配对,所以杂交后代是不育的。但是,由于低温,这个杂交后代忽然染色体加倍,形成了一个异源多倍体,即二粒小麦(Triticum dicoccoides)。二粒小麦具有28个染色体,或14对染色体。二粒小麦与另一种二倍体山羊草(Ageilops squarrosa)杂交,二粒小麦有28个染色体,山羊草只有14个染色体,杂交的后代又是不育的。由于低温,这个杂交种的染色体又忽然加倍,形成了具有42个(28+14)染色体的异源多倍体,即现在栽培的普通小麦。

由于不同种的植物进行杂交产生的杂种经常是高度不育的,因此在培育异源多倍体植物时,要进行染色体加倍的处理,才能产生能够结实繁殖的后代。例如,将亚洲棉(2n=26)与野生美洲棉(2n=26)杂交得到的杂种,经染色体加倍(秋水仙素处理)得到染色体数为4n=52的棉株,与栽培种美棉相同。类似的试验在小麦、芸苔属、西洋李、烟草等植物都进行成功,为物种起源提供了有力的根据。在这些事例中,亲缘关系较远的物种之间的杂种后代能育性很低的原因之一是,杂种的染色体组成来自不同种的植物,在减数分裂中染色体不能配对。经过染色体加倍,解决了配对的问题,改进了育性。

我国农业科学家培育的小黑麦也是异源多倍体新种。小麦有42个染色体(6n=42),黑麦有 14个染色体(2n=14)。小麦与黑麦杂交产生含21+7个染色体的杂种。由于染色体不能配对,杂种不育。但是用秋水仙素处理,使染色体数目加倍 (42+14),这样就成了有繁殖能力的异源八倍体的小黑麦新种了。

关于多倍体育性:人工获得的多倍体往往有不育的特性,比如同源四倍体,其自身的育性以及和二倍体杂交的育性都很低,选择育性好结籽性好的品系是一个很繁杂漫长的过程. 所以说多倍体育种说起来简单,操作起来不简单. 育成一个有价值的品种都要十几年甚至几十年来的工作.

这是物种形成的另一种方式,是一种只经过一二代就能产生新物种的方式。由于多倍体生物一旦形成,它和原来的物种就发生生殖隔离,因而它成了新种,所以这种方式被称为爆发式的。多倍体在动物界极少发生,在植物界却相当普遍。很多植物种都是通过多倍体途径而产生的。约330‰的物种是多倍体。被子植物中约有40%以上是多倍体。小麦、燕麦、棉花、烟草、甘蔗、香蕉、苹果、梨、水仙等都是多倍性的。香蕉、某些马铃薯品种是三倍体的。一般马铃薯是四倍体。蕨类植物也有很多是多倍,裸子植物较少多倍,但有名的巨杉则为多倍。

应用:多倍体育种最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色数目加倍。得到的植株果实大而且营养丰富,但是生长较慢。

单倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数的个体,也就是由配子直接发育而来的个体。单倍体一般比较矮小纤弱。植物的单倍体几乎都不能形成种子。由于单倍体中没有同源的染色体,所以在减数分裂时仅仅出现一价染色体,它们分向二极;不过也有全部一价染色体移向一极仍旧保持完整的染色体组,这时就能形成有功能的配子,产生种子;但是多数情况下由于子细胞内含有的染色体组不完全,所以也就成为高度不育的原因。

育种工作者常用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导(在幼芽时向幼芽上滴秋水仙素)使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目。这种方法得到的植株,不仅能够正常生殖,而且每对染色体上的成对基因都是纯合的(即纯种),自交产生后代不会发生性状分离,是快速获得新品种的育种途径。

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