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單倍體育種(haploid breeding)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-23

  利用孤雌生殖、孤雄生殖和無(wú)配子生殖產(chǎn)生的單倍體的育種方法。在植物,目前一般利用花藥離體培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行單倍體育種,F(xiàn)以小麥為例,說(shuō)明單倍體育種的基本過(guò)程。把幼小的花粉分離出來(lái),在無(wú)菌條件下放入人工培養(yǎng)基上進(jìn)行離體培養(yǎng)。由于每個(gè)花粉含有1組供生長(zhǎng)發(fā)育的基因,所以它在培養(yǎng)基上可發(fā)生多次細(xì)胞分裂而形成愈傷組織。然后,再用另一種培養(yǎng)基誘導(dǎo)愈傷組織分化成植株;ǚ凼菃伪扼w,所以由它長(zhǎng)成的植株是單倍體植株(1n=3x=21)。單倍體植株減數(shù)分裂時(shí),由于沒(méi)有同源染色體配對(duì),全部染色體都分到同一子細(xì)胞的機(jī)會(huì)極小,所以產(chǎn)生的配子幾乎完全不育。必須進(jìn)行染色體加倍(如用秋水仙素溶液浸泡根尖),在生產(chǎn)上才可能有應(yīng)用價(jià)值。因?yàn)橛梢粋(gè)染色體組加倍而成,所以加倍后是純合體植株。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是:(1)由于可迅速得到純系,可縮短育種年限和提高選擇效率。在遺傳模式圖解中,假定親本的基因型為AAbb和aaBB,通過(guò)雜交希望從后代中選出基因型AABB的新品種。F1(AaBb)產(chǎn)生4種數(shù)目相等的配子AB、Ab、aB和ab(假定這兩基因座位于兩對(duì)同源染色體上)。由圖2得知。從F1采用花藥培養(yǎng),經(jīng)染色體加倍后都是純合體,后代不再分離;從F1采用常規(guī)雜親育種法,F(xiàn)2出現(xiàn)分離,同一表現(xiàn)型可有不同基因型。除aabb外,其它表現(xiàn)型中還有雜合基因型。因此,在單倍體育種中,一旦選到理想個(gè)體,就是純合體(如AABB)。但在F2中,選到的理想個(gè)體很可能多數(shù)是雜合體;如在同一表型(A-B-)中,純合個(gè)體AABB只占1/9。要從雜交育種中選出理想的純合體,F(xiàn)2入選個(gè)體還得繼續(xù)近交選擇若干世代,使育種年限加長(zhǎng)。在單倍體育種,每4個(gè)個(gè)體就可得到一個(gè)理想AABB。而在雜交F2,每16個(gè)個(gè)體才能得到1個(gè)理想個(gè)體AABB。前者和后者的選擇效率分別是1/4和1/16,前者是后者的4倍。(2)可快速得到近交系或自交系,為雜種優(yōu)勢(shì)的利用開(kāi)辟了一條多快好省的道路。(3)可大大減少試驗(yàn)用地和勞力。目前,我國(guó)通過(guò)單倍體育種,已在小麥、水稻、煙草、茄子等作物上選出新品種,在生產(chǎn)上發(fā)揮了良好效果。

 
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