第十章多倍体育种2课件.pptxVIP

PLOIDY BREEDING 倍性育种 染色体是遗传物质的载体，染色体数 目的变化常导致植物形态、解剖、生理生 化等诸多遗传特性的变异。各种植物的染 色体数是相对稳定的，但在人工诱导或自 然条件下也会发生改变。而倍性育种：就 是研究植物染色体倍性变异的规律并利用 倍性变异选育新品种原理及方法的科学。 1.The Concept and Types of Plant Polyploidy • 染色体组(Genome)：任何物种的体细胞染色 体数目(2n)都是相当稳定的。一个属内各个种所 特有的、维持持其生活机能的最低限度数目的一 组染色体，叫染色体组。各个染色体组所含有的 染色体数目称染色体基数x。 • 多倍体(Polyploid)：植物体细胞中含有3个x或 以上的染色体叫做多倍体。 • 单倍体(Haploid) ：仅含有1个x 的叫做单倍体。 §1 多倍性的来源及意义 Types of Polyploids in Plants Euploids Autopolyploids – 多倍体的几组染色体全部来自同一物种，或者 说由同一个物种的染色体组加倍而成。 Triploid 3x, Tetraploid 4x, Pentaploid 5x, … e.g. Potato (2n=2x, 3x, 4x, 5x x=12); Sweet potato (2n=6x) Watermelon (3x, seedless, 33) AAA Allopolyploid –来自不同种、属的染色体组构成的多倍体或者说 由不同种、属间个体杂交得到的F1再经染色体加倍得到的多倍体。 Tetraploid 4x, Hexaploid 6x, Octaploid 8x, … AABB AABBCC Autoallopolyploid – Pentaploid 5x, Hexaploid 6x, … e.g. Pheum pratense 梯牧草 (6x=42, AAAABB) Aneuploids Monosomic (2n-1) Trisomic (2n +1) Nullisomic (2n-2) Tetrasomic (2n+2) *多倍体的育性差别 • 同源多倍体由于染色体组来自同一个物种， 细胞内有两个以上的同源染色体，减数分裂时可 联会形成多价体，使减数分裂行为出现异常现象， 同源三倍体会高度不育， 同源四倍体部分不育。 异源多倍体的染色体由两个或两个以上不同物种 的染色体所组成，减数分裂时同源染色体能正常 联会，不出现多价体，使减数分裂行为正常，高 度可育。 示例2. 异源四倍体与同源四倍体黄瓜 异源四倍体，可形成一个新物种；同源四倍体不育(很低) • 天然多倍体中有不少具有经济价值的重要农 作物是同源多倍体，如马铃薯(2n=4x=48)是同 源四倍体，甘薯(2n=6x=90)是同源六倍体，香蕉 (2n=3x=33)是同源三倍体。园艺植物中的同源 多倍体育性差，因无性繁殖，所以并不影响在生 产中的应用，如香蕉、葡萄、苹果、梨、草莓、 马铃薯等。 现已查明多倍体形成的细胞学机制，是由于细胞分裂 时染色体不分离而引起。大体有两种情况：一是减数分裂 时，全组或部分染色体没有减数，仍停留在一个细胞核里， 从而形成二倍性的生殖细胞，这种未减数的2n雄配子与带 有2n的雌配子结合，发育成四倍体；但由于2n雄配子在授 粉过程中常竞争不过经减数分裂的雄配子(n)，因而会出 现未减数的雌配子与减数的雄配子相结合，形成天然三倍 体植物； Natural Origination Egg (2n) + Pollen (n) Triploid Tetraploid (unreduced) (reduced) (selfing) 另一种是有丝分裂时，染色体虽然复制了，但细胞 没有相应地发生分裂，从而使细胞核里包含了比原来多 一倍的染色体，产生了多倍体。 总之： ****多倍体的产生是植物对不利条件的适应，是自然选 择的结果，从而进化发展成新的变种或物种。 小 麦 属 物 种 的 进 化 3. General characteristics of polyploid plants and their important in Plant Breeding (1)器官相对的巨大性、某些营养成分含量高、可育性低、抗 性强等特点(Giantness; Low fertility; More resistant to stresses) Big fruits, seedless Hig