单倍体育种多倍体育种.ppt

知识回顾知识回顾生生物物变变异异可遗传的变异可遗传的变异不可遗传的变异不可遗传的变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异遗传物质发生遗传物质发生改变所引起的改变所引起的生物变异生物变异仅仅由环境变化所引仅仅由环境变化所引起的生物变异，遗传起的生物变异，遗传物质未发生改变物质未发生改变新基因新基因新基因型新基因型基因数基因数目或基目或基因的排因的排列顺序列顺序改变改变新性状新性状新新性性状状组组合合多倍体与单倍体育种本节主要内容：1.多倍体育种2.单倍体育种本节关键问题：多倍体形成的原理与方法四倍体水稻干粒重比二倍四倍体水稻干粒重比二倍体增加体增加30%60%。二倍体玫瑰香二倍体玫瑰香平均穗重平均穗重400克，平均粒重克，平均粒重6克克平均穗重平均穗重675克，平均粒重克，平均粒重10克克四倍体巨玫瑰葡萄四倍体巨玫瑰葡萄四倍体番茄维生素四倍体番茄维生素C的含量比二倍体品种的含量比二倍体品种几乎增加一倍几乎增加一倍多倍体植株的特点：多倍体植株的特点：(1)茎秆粗壮；茎秆粗壮；(2)叶片、果实和种子都比较大；叶片、果实和种子都比较大；(3)营养物质的含量增高。营养物质的含量增高。怎样得到这些多倍体怎样得到这些多倍体1、人工诱导多倍体育种、人工诱导多倍体育种（1）低温处理作物的分生组织）低温处理作物的分生组织（2）用秋水仙素处理萌发）用秋水仙素处理萌发 的种子或幼苗（最的种子或幼苗（最常用且最有效）常用且最有效）秋水仙素作用或低温处理的原理：秋水仙素作用或低温处理的原理：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成（秋水仙素能够抑制纺锤体的形成（细胞分裂前期）细胞分裂前期）方法方法多倍体和单倍体在育种上的应用多倍体和单倍体在育种上的应用实例分析：无籽西瓜的培育实例分析：无籽西瓜的培育无无籽籽西西瓜瓜的的培培育育无籽西瓜培育无籽西瓜培育第一年：第一年：四倍体瓜四倍体瓜三倍体胚三倍体胚(种子种子)第二年：第二年：三倍体瓜三倍体瓜无籽无籽 授花粉产生生长素授花粉产生生长素刺激子房发育成果刺激子房发育成果间期间期前期前期中期中期 后期后期着丝点着丝点分裂分裂无纺缍丝无纺缍丝牵引牵引染色体加倍的染色体加倍的组织或个体组织或个体若继续进行正常若继续进行正常的有丝分裂的有丝分裂低温低温（秋水仙素）（秋水仙素）探究：人工诱导染色体加倍的原理探究：人工诱导染色体加倍的原理抑制纺锤体的形成，导致抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体加倍。而引起细胞内染色体加倍。前期前期香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n2、单倍体育种、单倍体育种2）单倍体育种的优点）单倍体育种的优点明显缩短育种的年限明显缩短育种的年限1）单倍体育种的方法步骤）单倍体育种的方法步骤花药花药离体培养，获得单倍体幼苗离体培养，获得单倍体幼苗用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得正常用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得正常可育的纯合子可育的纯合子缺点：植株弱小，而且高度不育缺点：植株弱小，而且高度不育缺点：植株弱小，而且高度不育缺点：植株弱小，而且高度不育杂杂交交育育种种思考：利用纯合思考：利用纯合易感病矮秆品种易感病矮秆品种（ddrrddrr）和纯合）和纯合抗抗病高秆品种病高秆品种（DDRRDDRR）培育）培育抗倒伏（矮秆）又抗病品抗倒伏（矮秆）又抗病品种种ddRRddRR。（说明：必须是纯合子才能作为一个品种）。（说明：必须是纯合子才能作为一个品种）D R 、ddR 、D rr、ddrrddRRddRr将将F2中矮抗植株选中矮抗植株选出来，逐代自交，出来，逐代自交，直至后代不再出现直至后代不再出现性状分离为止性状分离为止ddrr DDRRDdRrPF1F2不足：育种时间较长不足：育种时间较长ddrr DDRRDdRrPF1花粉花粉DR、Dr、dR、dr花药离体培养花药离体培养DR、Dr、dR、dr单倍体单倍体幼苗幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理DDRR、DDrr、ddRR、ddrr正常纯正常纯合子合子第第2年年选择抗倒伏又抗选择抗倒伏又抗病的植株即可病的植株即可育种时育种时间只要间只要两年两年第第1年年单单倍倍体体育育种种育种育种种西瓜不容易原理子房发育成果实，胚珠发育为种子。在子房发育成为果实的过程中，需要一定量的生长素。生长素在植物体内的合成部位是叶原基、嫩叶和发育中的种子。在二倍体西瓜的花粉中，除含有少量的生长素外，同样也含有使色氨酸转变成生长素（吲哚乙酸）的酶系。三倍体无籽西瓜因为不形成种子，所以缺乏由幼嫩种子产生的生长素，所以要刺激子房发育成果实，就要授以成熟的花粉。把三倍体和二倍体相间种植，以保证有足够的二倍体植株的花粉传到三倍体植株的雌花上去，提供生长素。步骤（1）四倍体母本的获得：用 0.20.4的秋水仙素液体将二倍体普通西瓜的种子浸泡1224小时，或在每天下午67点钟用0.22-0.44的秋水仙素液体滴在其幼苗茎尖生长点上，连续进行四天。令二倍体西瓜植株细胞染色体成为 4倍体（4n44），这种4倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长。（2）处理后的种子或幼苗，要用清水洗干净。处理后的种子或幼苗，要用清水洗干净。处理及缓苗期间，应将植株置于散光下，以免日处理及缓苗期间，应将植株置于散光下，以免日光直接照射，致使秋水仙素分解破坏。同时亦切光直接照射，致使秋水仙素分解破坏。同时亦切忌高温，因为在高温情况下，秋水仙素对植物的忌高温，因为在高温情况下，秋水仙素对植物的毒性增强，容易造成死苗。因此，在成活前应给毒性增强，容易造成死苗。因此，在成活前应给予良好的栽培条件和精心管理。予良好的栽培条件和精心管理。（3）多倍体的鉴定：多倍体的鉴定：用秋水仙素溶液处理后，应注意观察多倍体植用秋水仙素溶液处理后，应注意观察多倍体植株。若形成多倍体，它萌芽的肥厚度明显增加，株。若形成多倍体，它萌芽的肥厚度明显增加，幼根尖端发生膨大现象；幼根尖端发生膨大现象；考察植株的体型，多倍体具有体型较大的特点考察植株的体型，多倍体具有体型较大的特点。如叶片较大，根茎变粗，花、果实、种子都较。如叶片较大，根茎变粗，花、果实、种子都较大，茎叶组织比较粗糙，颜色深绿，有时有皱缩大，茎叶组织比较粗糙，颜色深绿，有时有皱缩现象；现象；四倍体叶面的气孔较大，单位面积气孔数目相四倍体叶面的气孔较大，单位面积气孔数目相对减少，花粉粒较二倍体的花粉粒大一倍以上；对减少，花粉粒较二倍体的花粉粒大一倍以上；为了鉴定的准确起见，尚须直接在显微镜下检为了鉴定的准确起见，尚须直接在显微镜下检查染色体数目是否已经加倍查染色体数目是否已经加倍(普通二倍体西瓜普通二倍体西瓜2n=22，四倍体西瓜，四倍体西瓜4n=44)。返回点我返回点我