植物营养遗传的特性与改良.pptVIP

大豆铁高效率基因型（FeFe）× 铁低效率基因型（fefe）杂交后代分离的图式 Fefe FeFe Fefe feFe fefe P1P2 F1 F2 3 ： 1 FeFe fefe × （绿叶） （黄化叶） × 自交 （分离） （绿叶） （绿叶） （黄化叶） 当前第31页\共有55页\编于星期日\4点 PI HA HA HA PI PI PI HA 失绿叶片 绿色叶片 大豆根系控制铁营养效率示意图 当前第32页\共有55页\编于星期日\4点 几种主要植物微量元素的遗传特征 营养特点 作 物 遗传特征 缺铁 大 豆 单位点，显性主基因控制的吸收 燕 麦 单基因，显性 番 茄 主基因 + 微效基因，显性 缺硼 芹 菜 单基因，显性 缺铜 黑 麦 单基因，显性，位于 5RL 缺锰 大多数植物 单基因，显性 锰中毒 大 豆 多基因，具有母性效应 大 豆 加性基因，无母性效应 当前第33页\共有55页\编于星期日\4点 第三节 植物营养遗传特性的研究技术和改良方法 当前第34页\共有55页\编于星期日\4点 一、植物营养遗传特性的研究技术 （一）植物细胞突变体的应用 利用植物细胞突变技术，能深入研究植物矿质营养遗传特性。 当前第35页\共有55页\编于星期日\4点 植物矿质营养特性的单基因突变体 影响元素 突变基因 表 达 影响过程 植物种类 B b tl 隐 性 转移效率 番 茄 Mg m g 隐 性 吸收和转移效率 芹 菜 Fe f e 隐 性 吸收效率 大 豆 Fe fer 隐 性 吸收效率 番 茄 Fe ys 隐 性 吸收效率 玉 米 Fe fe 显 性 吸收和运输效率 豌 豆 Cu ? 显 性 吸收效率 黑 麦 K ke 显 性 利用效率 菜 豆 当前第36页\共有55页\编于星期日\4点 （二）分子遗传学在矿质营养遗传性状研究方面的应用 限制性片段长度多态性是指DNA经限制性内切酶消解后，其片段的长度不同，电泳后表现出的图谱也不同的特性。它是DNA分子水平变异的反应。 RFLP标记不受环境条件与发育阶段、杂交方式、上位效应等的影响，特别适合于构建遗传连锁图。 随机扩增多态性DNA技术是通过多聚酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）特异扩增所得的片段的多态性。 1、限制性片段长度多态性（Restriction fragment length polymorphisms，RFLP）和随机扩增多态性DNA（Randomly amplified polymorphic DNA，RADP）技术及其应用 当前第37页\共有55页\编于星期日\4点 应用标准的分子遗传学技术可以从一种特定的蛋白质中分离它的结构基因，最常用的方法有两种：一是利用纯化的蛋白质来制备它的抗体；二是利用艾德曼（Edman）自动降解法来测定其氨基酸序列。 制备抗体后，就可以从携带不同植物DNA片段的表达载体文库中筛选出所需要的基因。若得到某种特定蛋白的氨基酸序列,也可利用一段人工合成的寡核苷酸作为探针从含有不同植物DNA片段的质粒或噬菌体文库（即基因文库）中筛选出所需要的基因。 此外，利用遗传转化技术，还可以将分离到的有用基因再整合到到该基因组的其它位点上，甚至可以跨越种间界限，将有用基因整合到亲缘关系较远的植物种质中去。 2、反向遗传学（reverse genetics）及其应用 当前第38页\共有55页\编于星期日\4点 植物细胞的全能性使得植物的器官、组织或细胞均能在离体条件下生长发育，并能在一定条件下分化再生成完整的植株。 植物的离体选择技术已在植物营养性状的研究中得到应用。例如，应用组织培养筛选植物磷效率、铁效率高的基因型等。在抗逆性状（如植物耐盐性等）研究方面的应用相对更多。 应该指出的是：细胞或组织培养选择也许只对代谢效率方面的指标有意义，而对于吸收效率方面的指标意义不大。 （三）植物器官、组织和细胞的离体培养和选择技术 当前第39页\共有55页\编于星期日\4点 一直到本世纪中期，农业生产的年增长率基本上是通过扩大种植面积来实现的。随着人口的不断增长，人均耕地将越来越少，要在有限的耕地上生产出足够养活众多人口的粮食，只有提高单产。为此，必须增加生产投入、改善植物生长环境。这一途径既要消耗大量的人力和财力，同时也可能破坏生态平衡，甚至导致资源退化、环境污染和投入效益下降等。另一条途径就是充分发掘和利用植物自身的抗逆能力，通过遗传和育种的手段对植物加以改良，以提高作物产量。这一途径被称为生物学