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人工诱导产生

时间:2022-10-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:但是,早期花药培养主要依靠小孢子的自然胚胎发生产生单倍体,能自发形成胚胎发生的基因频率较低,效率极低。通过不同种属间作物杂交来诱发孤雌生殖是产生单倍体的一条有效途径。远缘花粉不与卵细胞受精,但能刺激卵细胞单性生殖。这种方法产生的单倍体较花药培养简单易行,且性状稳定,但是频率低。用X射线等辐射照射花或父本花粉,给去雄的母本授粉,以影响其受精,从而诱导孤雌生殖产生单倍体。

(1)组织和细胞离体培养。该途径是育种实践中产生单倍体的主要途径,包括花药(花粉)离体培养和未授粉的子房(胚珠)培养。Guha和Maheshwari(1964)进行曼陀罗的花药培养;1973年,Nitsch和Norreel对烟草进行花粉培养(游离小孢子培养)和Chu对小麦进行花粉培养,均获得了单倍体植株。但是,早期花药培养主要依靠小孢子的自然胚胎发生产生单倍体,能自发形成胚胎发生的基因频率较低,效率极低。20世纪80年代后期到90年代期间,花粉培养技术迅速发展。许多作物(如麦类、水稻、玉米和十字花科蔬菜等)小孢子培养获得成功。20世纪90年代,一些先前被认为不易进行小孢子培养的基因型也相继成功。

(2)远缘杂交。通过不同种属间作物杂交来诱发孤雌生殖是产生单倍体的一条有效途径。远缘花粉不与卵细胞受精,但能刺激卵细胞单性生殖。

(3)染色体消失。对大麦、小麦可利用该方法。用二倍体普通大麦和二倍体球茎大麦进行杂交,在受精卵开始分裂、发育、形成幼胚及极核受精后的胚乳发育过程中,球茎大麦的染色体在有丝分裂过程中逐渐消失,最后形成只具有普通大麦染色体的单倍体,通过这种方法获得大量单倍体植株。

(4)异质体(异种、属细胞-核替代系)。1962年,木原均等发现,普通小麦的细胞质被尾状山羊草的细胞质代替的一个系,其后代产生单倍体的频率为1.75%。

(5)孪生苗(双生苗)。一粒种子上长出的2株或多株苗称为孪生苗(双胚苗)或多胚苗。被子植物中少数属(如柑橘属)中常出现双胚或多胚现象。双胚种子长成的双生苗中有单倍体,其出现频率较单生苗高。我国在水稻、亚麻等中均发现双胚苗、多胚苗类型,能够从中获得单倍体。

(6)半配合生殖。这是一种不正常的受精类型,当精核进入卵细胞后,不发生精核和卵核的结合,而是精核与卵核各自独立分裂并发育成胚,形成代表父本和母本性状的嵌合体种子,长成的植物多为嵌合体的单倍体,加倍后即可形成纯合的双二倍体植株。这种方法产生的单倍体较花药培养简单易行,且性状稳定,但是频率低。

(7)辐射诱导。用X射线等辐射照射花或父本花粉,给去雄的母本授粉,以影响其受精,从而诱导孤雌生殖产生单倍体。

(8)化学药物诱导。某些化学药物(如硫酸二乙酯、2,4-D、NAA、6-BA、二甲基亚砜)可以刺激未受精的卵细胞发育形成单倍体植物。

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