《突变体筛选》PPT课件.pptVIP

植物体细胞无性系变异与突变体的筛选 植物体细胞无性系突变体的筛选 一、突变体筛选的一般原则 二、体细胞无性系突变体筛选的方法 三、体细胞无形细细突变体筛选的程序 四、植物细胞无性系突变体筛选的应用 五、体细胞无性系突变体筛选的局限性 一、多种检测手段相结合，初筛与复筛相结合 二、离体筛选与常规育种相结合 突变体筛选的一般原则 从再生植株中直接筛选有用突变株 对离体培养物的筛选 绿岛法 体细胞无性系突变体筛选的方法  过程 外植体离体培养→产生愈伤组织→分化成苗→定植于大田或者营养钵中→成熟→采收种子 →次年→按照株系种植→常规育种选育 从再生植株中直接筛选有用突变株 正选择法 直接作用于突变体 突变体产生后,在最适培养基中加入对正常细胞有害的化学物质→正常细胞死亡而突变细胞可以生长 抗此物质的突变体细胞继续生长,从而可将其选择出来. 一步选择法或者多步选择法 【例】在水稻抗病育种中,用病茵毒素或病茵毒素结构类似物为选择剂,已筛选出不少抗病植株. 一步选择法和多步选择法 一步选择法：所用筛选呀可一次性消灭正常细胞 【对单基因性状的抗性筛选】 多布筛选法：先加入低剂量的选择剂，是一部分细胞不能正常生长，再逐步加大剂量，进行多布筛选，得到耐受最高选择的突变细胞团。【对多基因控制的抗性筛选】 负选择法 使用特定培养基 让突变体细胞受到抑制不分裂呈休眠状态而正常细胞正常生长 用一种对休眠态突变细胞无害而能毒害正常细胞的药物淘汰掉正常型细胞 最后用正常培养基恢复突变细胞的生长 5-溴去氧尿苷负选择系统 高氯酸盐负选择系统 5-溴去氧尿苷负选择系统 突变体产生后,在培养基中加入10mol/L 的5-溴脱氧尿嘧啶，它渗入正常细胞合成DNA中的胸腺嘧啶部位,用光照射,正常细胞死亡,突变细胞因DNA合成停止,DNA中无5-溴脱氧尿嘧啶的渗入,光照后仍能存活。将存活的突变体细胞立即转入相应的补充培养基中,就可继续生存,该系统杀死的是正常细胞,而不是作用于突变细胞。 间接筛选法 缺乏直接选择表型指标或者直接选择条件对细胞不利时 借助与突变表型有关的形状作为选择指示或者筛选压 如：脯氨酸含量可以用来鉴定抗逆突变体 温度敏感型突变体的筛选 这方面的工作主要有抗旱、耐低温突变体的筛选干旱时细胞内脯氨酸含量急剧上升，苯丙氨酸含量则显著下降，因此可利用这一指标进行抗干旱突变体筛选。 耐低温突变体的筛选主要是以悬浮细胞培养为实验材料，在0℃-2℃条件下培养,然后从存活的细胞系中进行耐低温突变体选筛。Handa等用聚乙二醇为选择剂，选出了具耐寒特性的番茄细胞系，但经继代培养后，细胞的耐旱特性逐渐丧失了。 也称为“原位筛选” 许多重要基因在培养细胞处于无组织、无器官的未分化状态并不表达，无法通过表型进行筛选 适用于抗除草剂和抗病毒突变体的筛选 一般选用单倍体植株 绿岛法 一般选用单倍体植株,用500拉德的γ射线照射后喷洒除草剂或接种病毒。敏感细胞受害坏死,抗性突变细胞保持原色,在受害细胞间形成绿岛,取下绿色组织灭茵后进行培养,并诱导其形成愈伤组织和再生植株,然后用秋水仙素处理,使其成为二倍体,就可获得具抗性的突变体。 外植体（茎段、未成熟胚等）→诱变愈伤组织无性系→（诱变剂） →诱导体细胞变异→ 诱导愈伤组织继代培养→筛选抗性细胞系→（选择剂）→诱导抗性细胞植株再生→再生植株的抗性鉴定→再生植株的田间种植及抗性鉴定→抗性品种（系）的比较及选育 体细胞无形细细突变体筛选的程序 突变细胞的遗传分析和鉴定 细胞学、生物化学、遗传学方面 分析：相关酶活性分析、染色体观察与核型分析等 鉴定：离开筛选压后变异表型持续稳定、变异表型能通过有性繁殖遗传等 在农业上的应用 筛选高产（如高蛋白、千粒重）、抗性品种（如抗病、抗旱、抗盐、抗除草剂） 在植物细胞大规模培养生产次生代谢物中的应用 筛选高产细胞株（如高产稳产花青素的铁海棠细胞株） 植物细胞无性系突变体筛选的应用 对玉米耐盐愈伤组织的筛选 以玉米杂交种郑22x综3的幼胚愈伤组织为材料 在加有NaCl和羟基脯氨酸(Hyp)的筛选培养基上，连续筛选5代 获得耐NaCl和耐Hyp的愈伤组织变异体。 例 * 初筛的目的是去除明显不符合要求的大部分细胞株系 复筛的目的是确任符合生产要求的细胞株 * 耐盐突变体筛选方法是在培养基中加入天然的化学盐类选择剂(NaCl 和Na2SO4) . 所选出的耐盐细胞系大多数是通过逐步提高盐浓度而获得的[多步选择法] * 现代农业大量使用除草剂增加作物对除草剂的抗性,以保证消灭田间杂草而不影响作物生长,,目前已在16 种作物中选出了抗性个体. * 在没有选择剂的培养基上,愈伤组织几乎没有死亡,而且多为胚性愈伤组织