单倍体的诱导与单倍体育种讲稿.ppt

单倍体的诱导与单倍体育种第一页，讲稿共十一页哦第一节第一节 单倍体植物在遗传育种上的价值单倍体植物在遗传育种上的价值1、利用单倍体植物控制杂种分离，加快常、利用单倍体植物控制杂种分离，加快常规育种速度规育种速度2、提高常规育种的选择效率、提高常规育种的选择效率3、利用、利用H系进行基因定位，绘制遗传图系进行基因定位，绘制遗传图第二页，讲稿共十一页哦第二节第二节 通过远缘杂交诱导单倍体通过远缘杂交诱导单倍体1921，意大利的，意大利的Blakesly发现曼陀罗单倍体发现曼陀罗单倍体植株植株自然发生单倍体频率极低，发展了多种人自然发生单倍体频率极低，发展了多种人工诱导单倍体方法：诱导孤雌生殖法、工诱导单倍体方法：诱导孤雌生殖法、半配合法、半配合法、染色体消除法和花药与花粉染色体消除法和花药与花粉培养法培养法第三页，讲稿共十一页哦远缘花粉授粉诱导孤雌生殖远缘花粉授粉诱导孤雌生殖诱导孤雌生殖：在异种花粉或物理化学因素诱导下，卵细胞未经受精启动细胞分裂产生单倍体胚种内品种或品系间授粉也能诱导孤雌生殖的单倍体本品种花粉的延迟授粉也可以得到孤雌生殖的单倍体诱导孤雌生殖的理化因子有：变温、化学药品和射线处理第四页，讲稿共十一页哦染色体消除法染色体消除法核型稳定杂交：杂种具有双亲的染色体核型稳定杂交：杂种具有双亲的染色体染色体消除型杂交染色体消除型杂交：精卵融合形成杂种合：精卵融合形成杂种合子，但随着合子分裂和早期杂种胚发育，子，但随着合子分裂和早期杂种胚发育，父本染色体会被消除而只剩下母本染色父本染色体会被消除而只剩下母本染色体，杂种胚便是只具有一套母本染色体体，杂种胚便是只具有一套母本染色体的单倍体。的单倍体。第五页，讲稿共十一页哦半配合法半配合法半配合半配合（semigamy）：有些杂交，受精能）：有些杂交，受精能完成，但精卵不融合，在分裂形成胚胎完成，但精卵不融合，在分裂形成胚胎时，精细胞和卵细胞各自形成细胞群体，时，精细胞和卵细胞各自形成细胞群体，结果产生两类单倍体细胞组成的嵌合胚结果产生两类单倍体细胞组成的嵌合胚。第六页，讲稿共十一页哦第三节第三节 花药培养产生单倍体花药培养产生单倍体我国花药培养研究始于我国花药培养研究始于1972年。在花药培养的基础研究方面，年。在花药培养的基础研究方面，我国学者做出了一些公认的研究成果：我国学者做出了一些公认的研究成果：1、朱至清朱至清发现发现低铵离子浓度和过滤消毒的单糖显著促进禾谷类花低铵离子浓度和过滤消毒的单糖显著促进禾谷类花粉胚的发育粉胚的发育，建立了，建立了N6和改良和改良N6培养基培养基2、欧阳俊闻欧阳俊闻确立确立单核中期的小麦花粉最适于产生花粉植株单核中期的小麦花粉最适于产生花粉植株，较高，较高的培养温度有利于花粉绿苗形成的培养温度有利于花粉绿苗形成3、卫志明卫志明首次指出大麦遭受首次指出大麦遭受碳饥饿可大幅度提高花粉胚的产率碳饥饿可大幅度提高花粉胚的产率。4、孙敬三孙敬三发现花粉中质体发现花粉中质体DNA降解引起的质体降解引起的质体RNA和蛋白质和蛋白质的匮乏是白化苗形成的原因。的匮乏是白化苗形成的原因。5、烟草、烟草“单育一号单育一号”水稻水稻“单丰一号单丰一号”第七页，讲稿共十一页哦影响花药培养成功率的因素影响花药培养成功率的因素 11、供体的基因型、供体的基因型2、供体植株的生理状况、供体植株的生理状况3、花粉的发育时期、花粉的发育时期 单核中期至晚期的花粉最易形成花粉单核中期至晚期的花粉最易形成花粉胚或花粉愈伤胚或花粉愈伤4、材料的预处理和预培养、材料的预处理和预培养低温、离心、乙烯利、甘露醇预处理；高低温、离心、乙烯利、甘露醇预处理；高温预培养温预培养第八页，讲稿共十一页哦影响花药培养成功率的因素影响花药培养成功率的因素 25、培养基、培养基N6培养基；培养基；N6培养基附加培养基附加6001000mg/L 脯氨脯氨酸酸6、培养方式、培养方式液体培养、双层培养、分步培养液体培养、双层培养、分步培养条件培养基条件培养基：已经预先培养过花药（或其它离：已经预先培养过花药（或其它离体细胞）的液体培养基体细胞）的液体培养基7、培养条件：主要调控温度（短期高温培养）、培养条件：主要调控温度（短期高温培养）和光照（先暗后光）和光照（先暗后光）第九页，讲稿共十一页哦第四节第四节 游离小孢子培养产生单倍体游离小孢子培养产生单倍体游离小孢子培养游离小孢子培养（isolated microspore culture），又花粉培养（），又花粉培养（pollen culture）：）：把小孢子从花药中分离出来，进行人工培养把小孢子从花药中分离出来，进行人工培养与植物花药培养相比，小孢子培养的优点：与植物花药培养相比，小孢子培养的优点：1、排除了花药壁和绒毡层的影响，便于分析、排除了花药壁和绒毡层的影响，便于分析研究结果研究结果2、需要的器皿和培养空间较小，大大提高了、需要的器皿和培养空间较小，大大提高了生产单倍体的效率生产单倍体的效率3、小孢子本身也可能成为基因工程的受体、小孢子本身也可能成为基因工程的受体第十页，讲稿共十一页哦单倍体育种的进展与前景单倍体育种的进展与前景中国、欧洲、加拿大、澳大利亚比较重视单倍体育中国、欧洲、加拿大、澳大利亚比较重视单倍体育种的研究与应用种的研究与应用花药培养（包括小孢子培养）和染色体消除法最受重视，花药培养（包括小孢子培养）和染色体消除法最受重视，育成的品种也最多。育成的品种也最多。1999，美国洛克菲勒基金会的，美国洛克菲勒基金会的Toneeson在在Science 撰撰文指出，文指出，现代生物技术育种的两大支柱是基因工程现代生物技术育种的两大支柱是基因工程育种和与分子标记相结合的加倍单倍体育种（育种和与分子标记相结合的加倍单倍体育种（DH育育种），种），后者效率高，成本低，特别适合于发展中国家后者效率高，成本低，特别适合于发展中国家的国情。的国情。第十一页，讲稿共十一页哦