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单倍体如何育种?

【论文时间: 2019-09-11 15:55

  中国农业出版社(副牌:农村读物出版社)成立于1958年,是中国农业领域唯一的一家中央级大型综合性出版社。为社会奉献的图书品种累计达2万多种,总印数4亿多册。

  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,大家福高手论坛6463。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。


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