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单倍体育种用培养基(多倍体育种用到组织培养了吗)

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单倍体育种用秋水仙素处理的为什么是幼苗而不是种子

单倍体是由配子直接发育而来的个体,一般是高度不育的,所以没有种子,只能处理幼苗。多倍体育种注意处理的是萌发的种子,染色体是偶数的是可育的,奇数不可育主要是因为联会时,同源染色体不能平均分配造成联会紊乱而引起的不育。

单倍体植株经染色体加倍后,在一个世代中即可出现纯合的二倍体(一般情况下为纯合,但在亲本为多倍体情况下,得到的单倍体植株加倍后,子代可能为杂合。),从中选出的优良纯合系后代不分离,表现整齐一致,可缩短育种年限。

单倍体植株中由隐性基因控制的性状,虽经染色体加倍,但由于没有显性基因的掩盖而容易显现。这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱导频率较高时,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,可提供新的遗传资源和选择材料。

中国应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用,则在作物品种改良上的作用将更显著。

扩展资料

此外对大麦、小麦还可利用染色体消失法。即将球茎大麦花粉授予普通大麦或小麦,授粉两周后将幼胚置于培养基上进行离体培养。在胚胎发育的早期,球茎大麦的染色体消失,从而获得大麦或小麦单倍体植株。

离体培养用的人工培养基,除含无机盐、蔗糖、维生素和水等外,还需加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状体要转移到含量减少或无诱导物质、蔗糖浓度降低的分化培养基上,才能分化出根、芽以至长成小苗。以上过程都在试管内进行。

再生单倍体植株的培养则须将小苗从试管取出移栽到小盆中。培养基的成分、培养的方法和条件(如温度、光照等)、供体的基因型和生理状态以及大、小孢子的发育时期等,是影响诱导频率的主要因素。植株经用秋水仙碱溶液处理等方法,使染色体数加倍后,即成为能结实的纯合二倍体(见倍数性育种)。在离体培养过程中,也会自交产生一些二倍体,但数量很少。

单倍体育种的原理是什么?

单倍体育种的原理是染色体变异。

单倍体育种(haploid

breeding)是植物育种手段之一。即利用植物组织培养技术(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使染色体组加倍(如用秋水仙素处理),从而使植物恢复正常染色体数。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。

单倍体的产生的途径:

1、体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括:

(1)自发产生:与多胚现象常有联系,如油菜和亚麻的双胚苗中经常出现单倍体,可能是由温度骤变或异种、异属花粉的刺激引起。

(2)假受精:即雌配子或雌性细胞经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。如玉米品种间杂交,马铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。

(3)半受精:雌雄配子都参加胚胎发生,但不发生核融合,因而产生具父母本来源的嵌合植株,这曾在棉花中发现过。

(4)雄核发育或孤雄生殖:卵细胞不受精,卵核消失,或卵细胞受精前失活,由精核在卵细胞内单独发育成单倍体,因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。⑤雌核发育或孤雌生殖。精核进入卵细胞后未与卵核融合而退化,卵核未经受精而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现此种现象。

2、离体诱导植物细胞具有潜在的再生性和全能性,能发育为完整植株,故应用组织培养技术对特定组织进行离体培养,可诱导产生单倍体。方法是将一定发育阶段的花药、子房或幼胚,通过无菌操作接种在培养基上,使单倍体细胞分裂形成胚状体或愈伤组织,然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植株。

意义:

单倍体植株经染色体加倍后,在一个世代中即可出现纯合的二倍体(一般情况下为纯合,但在亲本为多倍体情况下,得到的单倍体植株加倍后,子代可能为杂合。),从中选出的优良纯合系后代不分离,表现整齐一致,可缩短育种年限。单倍体植株中由隐性基因控制的性状,虽经染色体加倍,但由于没有显性基因的掩盖而容易显现。这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱导频率较高时,单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型,可提供新的遗传资源和选择材料。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种,已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用,则在作物品种改良上的作用将更显著。

单倍体育种和多倍体育种分别是什么.举例说明,用教材

单倍体育种与多倍体育种

自然界的植物多数是二倍体(2n=2x),即其体细胞(2n)核中包含两个相同的染色体组(x)。但有些物种经过染色体的自然或人工加倍,可形成含有多个染色体组的新物种,我们称之为多倍体。常见多倍体有三、四、五、六和八穆体,2n分别等于3x、4x、5x、6x和8x。如果多倍体的各染色体组来自同一物种,称之为同源多倍体。

小麦、烟草、甘著为异源多倍体,马铃薯、苜蓿则为同源多倍体。在作物中无论是二倍体还是多倍体,其正常配子细胞的染色体数都是体细胞的一半,又称单倍性(n),这种单倍性细胞经人工诱导也可发育成植株,称做单倍体植株。单倍体及其它体细染色体组数为奇数者(如三倍体、五倍体)均表现高度不育,原因在于其无法实现正常的减数分裂。另外一个现象是单倍体植株细弱、矮小,而多倍体植株则往往表现为根、茎、叶、花的巨型性,可使作物产量增加、品质改良、对育种者极具魅力。1937年发现了能使染色体加倍的化学药物秋水仙素,为单倍体、多倍体的应用奠定了基础。

单倍体植株自身是不育的,如能将单倍体植株的染色体加倍,便成了正常可育株,利用这个特点育种,就是单倍体育种。单倍体植株可通过花药培养的方法获得。取Fl代的花药置于特定的培养基上培养,利用细胞的全能性,诱导花粉长成植株,这些单倍体植株再经秋水仙素处理一段时间,便可实现染色体加倍,加倍后的植株不仅正常可育,而且完全纯合。由于Fl代植株所形成的花粉带有其双亲的染色体,类型丰富,所以,由其花药培养出的纯合株也是双亲的重组型,只不过已成纯系而已。这些单株种成的株行都将是整齐一致的,不再分离,好的便可以留作下年测产。看得出这种方法能一次性地培养出纯合体,不仅缩短了育种年限,还有利于隐性基因的表现,排除了杂种优势的干扰。70年代以来我国用花药培养法相继育成烟草、小麦、水稻等作物新品种,奠定了我国在此领域中的世界领先地位。

对多倍体研究发现,五倍体以上的同源多倍体巨型效应.反而减小,生理功能也衰退,所以,同源多倍体育种一般限于二倍体合成四倍体或通过二倍体和四倍体杂交合成三倍体,如无籽西瓜、多倍体甜菜等,都是利用了三倍体的不育性。

同源多倍体在减数分裂时往往多条染色体联合到一起形成多价体,使染色体分离不规则,导致育性下降,结实率低。这也是为什么二倍体植物的单倍体植株加倍后还是得到二倍体而非四倍体、八倍体,因为相比之下二倍体细胞分裂正常最具竞争力,一路领先,成了主体。

多倍体育种是创造新物种的过程,这在异源多倍体研究利用上表现得更加淋漓尽致。一般先要做远缘杂交,而后再给杂种的染色体加倍以合成新物种,此新物种还要通过一系列的改良过程才有可能成为作物。异源多倍体也具有一般多倍体生长旺盛、器官巨大等优点,并且由于染色体组的多样化,具有永久杂合性(又称纯系优势)、遗传上的缓冲性和进化上较强的适应性。

当然,异源多倍体也常因生理上的不协调而造成结实率低、籽粒不饱满,使得所创造出的异源多倍体物种多数无实用价值,但也不乏小黑麦等成功的先例。随着科技水平的提高,可以坚信,多倍体育种的前景是广阔的。

单倍体如何育种?

用配子体育成单倍体植株,再经过染色体加倍,作为育种材料或从中直接选优育成新品种的方法。单倍体因母株的起源和倍性不同,可分为一元单倍体(monohaploid)和多元单倍体(polyhaploid),多元中又分为同源多元单倍体(autopolyhaploid)和异源多元单倍体(allopo-lyhaploid)。

果树生长结果周期长,且多数自交不亲和,很难获得纯系。直接培育单倍体加倍成纯系,开辟了利用纯系进行果树育种的新途径。利用单倍体能增强诱变育种的诱变效果,并可更好地利用杂种优势,有利搞清果树遗传规律,缩短育种程序,提高杂交育种预见性。

早期诱导单倍体是采用辐射线照射、化学药剂处理、温度刺激、远缘授粉和延迟授粉等方法,诱导孤雌或孤雄生殖,培育成单倍体植株。也有的种类在有性后代中选择小的种子播种,或生长发育矮小植株通过镜检筛选获得单倍体。这些方法产生单倍体的频率都很低,未能在育种上实际应用。20世纪70年代后,由于细胞工程的迅速发展,通过离体培养单性配子体,主要是培养花药的方法,大大提高了诱导单倍体植株的频率。果树的单倍体育种70年代开始研究,现在苹果、楸子(海棠果)、葡萄、柑橘、草每、荔枝和龙眼等也获得了花粉单倍体植株,有的花粉植株已开花结果。

从花药育成单倍体的过程是:首先接种培养花药。有的果树经胚状体发育成小植株,如苹果、柑橘等;有些经愈伤组织分化不定芽,长成完整植株,如海棠果。由花药诱导单倍体植株能否成功,主要与以下因素有关:①接种材料的遗传类型。如山东省酿酒葡萄研究所曾经接112个葡萄品种的花药,只有6个品种分化出植株。②花粉的发育时期。苹果的接种适期为四分体和单核期,海棠果单核晚期,葡萄四分体至单核晚期,荔枝单核晚期,柑橘单核中、晚期。由于发育时期的不同步性,还难以精确掌握。③培养基。诱导苹果花药胚状体的适宜培养基是MS培养基,如用N6则只长愈伤组织。荔枝胚状体成株的培养基是MS附加KT0.1、蜂王浆600、L H500、B11、B61、G A3400(单位均为毫克/升)。如果B1、B6少于1毫克,胚状体即不能正常生长,并很快坏死。如果不加GA3,胚状体多不能抽茎长叶。加蜂王浆可防止胚状体长愈伤组织或老化变褐。④接种前的处理。柑橘在接种前将花药置3℃低温下处理5~10天,可提高胚状体诱导率。⑤培养条件。柑橘花药培养的适温为20~25℃,高于25℃即不能诱导出胚状体。

单倍体植株育成后,因单倍体缺少一套染色体,难于结实或存活,所以必须要加倍成纯合二倍体。有些单倍体植株可以自然加倍,有的需要人工加倍。可分别按以下三种育种程序进行育种:①加倍后直接选择优良类型,利用无性繁殖育成新品种;或选择自花结实的类型,利用有性繁殖育成新品种。此法主要用于砧木育种。②加倍后选配优势组合,生产杂种种子,直接播种。此法主要用于实生繁殖的果树,也可把最佳优势组合通过无性繁殖固定,成为无性系品种。③对双单倍体再进行理化诱变,将性状优良的突变体加倍,选出优良品种,利用无性繁殖固定。

n6培养基是什么有什么作用

N6培养基是由我国朱至清等学者为水稻等禾谷类作物花药培养而设计的。其特点是KNO3和(NH4)2SO4含量高,不含钼。目前在国内已广泛应用于小麦、水稻及其他植物的花粉和花药培养。增加2,4-D等植物生长素类似物之后还可以用于愈伤组织的诱导。

单倍体培养的培养方法

单倍体细胞是有体细胞的染色体组数的一半细胞要培养单倍体,就要从减少染色体组数下手!所以要用到植物组织培养!

单倍体的产生 自1921年A.D.伯格纳在曼陀罗(Datura stramonium)中发现单倍体植株以来,已发现一系列自发产生的单倍体,并有许多人工诱导单倍体植株的方法问世。单倍体的产生,大体有以下两方面的途径: 此外对大麦、小麦还可利用染色体消失法。即将球茎大麦(Hordeum bulbosum)花粉授予普通大麦或小麦,授粉两周后将幼胚置于培养基上进行离体培养。在胚胎发育的早期,球茎大麦的染色体消失,从而获得大麦或小麦单倍体植株。

离体培养用的人工培养基,除含无机盐、蔗糖、维生素和水等外,还需加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状体要转移到含量减少或无诱导物质、蔗糖浓度降低的分化培养基上,才能分化出根、芽以至长成小苗。以上过程都在试管内进行。再生单倍体植株的培养则须将小苗从试管取出移栽到小盆中。培养基的成分、培养的方法和条件(如温度、光照等)、供体的基因型和生理状态以及大、小孢子的发育时期等,是影响诱导频率的主要因素。植株经用秋水仙碱溶液处理等方法,使染色体数加倍后,即成为能结实的纯合二倍体(见倍数性育种)。在离体培养过程中,也会自交产生一些二倍体,但数量很少。

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  •  森槿榆西
     发布于 2022-08-13 14:27:57  回复该评论
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  •  依疚纵性
     发布于 2022-08-13 19:03:09  回复该评论
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  •  竹祭瑰颈
     发布于 2022-08-13 20:41:59  回复该评论
  • 倍体生长旺盛、器官巨大等优点,并且由于染色体组的多样化,具有永久杂合性(又称纯系优势)、遗传上的缓冲性和进化上较强的适应性。 当然,异源多倍体也常因生理上的不协调而造成结实率低、籽粒不饱满,使得所创造出
  •  性许离鸢
     发布于 2022-08-13 19:21:29  回复该评论
  • onium)中发现单倍体植株以来,已发现一系列自发产生的单倍体,并有许多人工诱导单倍体植株的方法问世。单倍体的产生,大体有以下两方面的途径: 此外对大麦、小麦还可利用染色体消失法。即将球茎大麦(Hordeum bulbosum)花粉授予普通

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