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第九章 倍性育种 倍性育种是以人工诱发植物染色体数目发生变异后所产生的遗传效应为基础的育种技术。 l 目前最常用的是 整倍体 ，其中有两种形式： 多倍体育种： 利用染色体数加倍。单倍体育种： 利用染色体数减半。此外，在品种改良也可利用非整倍体（如单体、缺体、三体等），作为特殊的育种材料。 第一节 多倍体育种一、多倍体的种类、起源及特点1.双倍体： 含有孢子体染色体数的个体。2.单倍体： 含有配子体染色体数的个体。 3.染色体组： 各种植物为了维持其生活机能 的最低限度数目的一组染色体。 染色体基数： 一个染色体组内的染色体数目。 如：稻属： X=12 高粱属： X=10 棉属： X=13 小麦属： X=7 4. 一倍体 ：只含有一个染色体组的个体（ X ）。二倍体 ：含有二个染色体组的个体（ 2X ）。 多倍体 ：体细胞染色体组三个或三个以上的 生物体（如 3X 、 4X ） 如二粒系小麦为 4 倍体，普通系小麦为6 倍体。 （二）多倍体的来源 单倍体二倍体多倍体 1、合子染色体数目加倍 2、分生组织染色体加倍 3、不减数配子的受精结合（三）多倍体的类别1、同源多倍体： 多倍体中染色体组来源相同。 如四倍体水稻 AAAA ，2n=4X=48 。 四倍体黑麦 RRRR ， 2n=4X=28 。 同源多倍体的一个显著特征是植株、器官和细胞的 巨大性 , 其某些代谢物的含量也较高。 、异源多倍体： 多倍体中染色体组来源不同，多为种属间杂种。 例： 普通小麦是异源 6 倍体 AABBDD，2n=6X=42。 小黑麦有的是异源 8 倍体 AABBDDRR，2n=8X=56。小黑麦有的是异源 6 倍体 AABBRR，2n=6X=42 。二、人工诱导多倍体的途径（一）物理因素诱变温度激变机械损伤电离辐射非电离辐射离心力（二）化学因素诱导多倍体 用秋水仙素、富民隆处理正在分裂的细胞。（三）生物因素诱导胚乳培养体细胞杂交三.多倍体育种（一）多倍体的育种意义 1.利用染色体加倍的剂量效应 ，增大作物 的营养器官或果实。 2.通过异源多倍体 克服远缘杂交的困难 （杂交不实、杂 种不育）。3.遗传桥梁 ：不同倍数性植物间或种间的的遗传桥梁,是进行基因转移的有效手段。 在作物育种上的应用：（1）诱导同源多倍体。（2）诱导异源多倍体。（3）诱导多倍体做桥梁亲本。（4）克服远缘杂交不孕性、不实性。（5）创造远缘杂交中间材料。（二）多倍体育种的基本步骤1.选用合适的二倍体原始材料2.扩大诱导范围3.采用合适的诱导方法4.适宜的倍性水平5.嵌合体问题的处理6.多倍体群体的选育7.与其他育种方法结合（三）多倍体作物的应用1.同源多倍体（1）谷类作物:同源四倍体高梁 同源四倍体黑麦 同源四倍体芝麻 同源四倍体荞麦（2）三倍体甜菜（3）三倍体西瓜2. 异源多倍体 异源六倍体小黑麦AABBRR，2n=42 异源八倍体小黑麦AABBDDRR，2n=56第二节 单倍体育种一.单倍体产生的途径（一）细胞和组织离体培养 1.花药（花粉）离体培养 2.未受精子房（胚珠）培养一.单倍体产生的途径（二）远缘杂交：如玉米花粉授给小麦可诱导单倍体（三）染色体消失:一.单倍体产生的途径（四）异质体（异种属细胞质-核替代系）（五）孪生苗:n/n ， n/2n ， n/3n ， 2n/2n（六）半配合生殖：胚由雌雄核各自独立形成 （七）辐射诱导:辐射花粉等 （八）化学药物诱导 二. 单倍体的鉴定和二倍化1. 鉴定（1）形态 小型化 （2）育性鉴定 败育 （3）染色体鉴定 2. 二倍化（1）自然二倍化 （2）秋水仙素处理 三. 单倍体在育种上的应用价值 获得单倍体植株后，经染色体加倍即得纯合二倍体 ，只 要选得符合育种目标要求的二倍体植株，即可繁殖推 广，这样从杂交到纯合品种的获得只需 34 年，而常规 杂交育种一般需要 78 年，这样单倍体育种大大缩短了 育种年限。 三. 单倍体在育种上的应用价值2.克服远缘杂交的不亲和性3.提高诱变育种的效率 单倍体较易发生突变，变异当代便可表现， 便于早期识别选择。 三. 单倍体在育种上的应用价值4.合成育种新材料四.单倍体育种的主要步骤1.诱导材料的选择2.单倍体材料的获得3.单倍体材料染色体加倍4.二倍体材料的后代选择 五.单倍体育种存在问题 l 花药培养愈伤组织诱导率和绿苗再生率 不高