体细胞无性系变异的分类与特点

1、蓝色海洋书的海洋体细胞无性系变异的分类与特点 按照细胞全能性学说，植物体的每一个细胞都具有相同的遗传信息，由它们分化再生的植株在遗传上应当相同，即仍保持母体植株的遗传特性。然而越来越多的讨论表白，不论诱变剂存在与否，由组织培养产生的再生植株后代存在大量的遗传变异。sacristan和mel-chers (1969)首先注重到烟草长久继代培养的愈伤组织再生植株浮现各种形态学变异，细胞学检测发觉变异株的染色体数目异样。larkin和scowcroft (1981)把这种源于外植体的、经组织或细胞脱分化和再分化培养过程而在再生植株中表现的变异称为体细胞无性系变异(somaclonal variati

2、on，sv)。 尽管在组织、细胞培养中产生变异的缘由无数，且没有固定的模式，对组织培养过程中产生的各种变异机理也不了解，但因为体细胞无性系变异绝大多数可以遗传，所以对育种学家来说通过组织培养产生可遗传变异，进而选育植物新品种具有重要意义。而对生物技术学者，特殊是转基因讨论者来说，则需要尽量避开体细胞无性系变异，由于一旦发生，很难确定是属于体细胞无性系变异还是外源基因插入诱变。另外，对某些特别细胞学材料(如单倍体、多倍体、非整倍体等)的无性繁殖保存也需要避开变异的产生。因此，体细胞无性系变异向来为众多科学讨论者所关注。体细胞无性系变异的分类与特点一、体细胞无性系变异的分类(一)依据变异来源举行分

3、类1自发型变异人们常常发觉，在离体茎、叶或芽等培养中，由胚状体或原生质体产生的再生植株会浮现某些形态、性状(如株高、分糵、穗长和千粒重等)等方面的变异。据知，这种自发变异的产生可能与取材部位及同一部位不同细胞自发变异有关，也可能一与组织培养条件下培养基组成物质及含量有关。此外，机械损伤和温度等物理因素以及细胞代谢产物等也可引起自发突变。嵌合体是自发变异的重要来源，是由不同遗传组成的组织和细胞构成的，其分别将导致变异浮现。不定芽发生通常被认为是起源于单细胞或特定组织的少数细胞，是导致嵌合体分别的主要缘由。2.诱导型变异在植物组织培养过程中有目的地利用物理、化学因素对培养组织或细胞举行处理，诱发其

4、遗传性状发生变异，然后按照育种目标对变异材料举行筛选、鉴定和加工，以哺育新品种或新种质，这就是诱导无性系变异育种(图4-1)。在实际中常用的诱变因素包括物理诱变和化学诱变两类。物理诱变包括紫外线、射线、中子、质子等，化学诱变包括(ems)等。化学诱变与物理因素相比损伤小、诱导频率低、有利突变多。诱变是制造变异和获得无性系突变体的重要途径，其频率受培养基的激素配比、外植体基因型、嵌合性及其发育时期、染色体倍性水平、继代次数、挑选压力、诱变剂等因素影响。图4-1诱导无性系变异育种程序(李思经等，1995)(二)依据变异能否遗传举行分类1外遗传变异外遗传变异也称为发育变异(developmental

5、 variation)，是因为外部影响导致基因表达转变，从而引起的表型变异，普通在有性世代和无性世代都不能稳定传递。频繁的外遗传变异有：组织培养中的复幼现象，即在离体培养条件下，取自成龄植株的外植体味因为生长环境变幻而向幼龄方向转变，其组织培养物变为幼龄状态的一种，再生植株也会因培养物所到达的发育阶段不同而表现不同的发育状态，这种状态可能经过一段时光后仍然保持，也可能消逝；细胞驯化作用(habituation)，即细胞失去对生长调整剂的异养(或需求)状态，变为自养；移栽后植株的强生长势，这种变异可能与幼态性逆转或病毒脱除有关；短暂矮化现象(transient dwarfism)，这种变异可能与

6、植株体内残存的生长调整物质有关，但普通在两个生长时节后即可复原正常，不能稳定遗传。2可遗传变异可遗传变异是指可以在有性世代和无性繁殖世代稳定保持的变异。对可遗传变异而言，又可按照无性系变异在r2代是否分别而分为纯合变异和杂合变异。纯合变异在r2代及以后世代均不再浮现分别，而杂合变异在r2代浮现分别，但普通在以后世代可以稳定传递。对于可遗传变异，普通认为由其遗传基础所引起。二、体细胞无性系变异的特点在组织培养再生的体细胞无性系中存在无数变异植株，利用这些变异体举行植物育种工作具有显然的优越性，缘由在于该类变异具有下列特点。变异频率高。普通为l3,最高可达100。变异类型广泛。包括数量性状、质量性

7、状、染色体数目和结构变异、dna扩增和削减、生化特性变幻等，其中以数量性状变异为主，如株高、叶型、穗型、熟期、粒型、分枝特性等。后代稳定快。普通无性系二代即可获得稳定株系，从而缩短育种年限。能保持原物种优良特性。仅转变1个或2共性状，可针对现有品种的个别缺点举行筛选，特殊是对熟性、矮秆、粒型等性状十分有效，可避开基因重组带来的不利影响。潜在隐-性性状和显性性状的活化。无性系变异后代中不但浮现显性性状转变，还浮现隐性性状的变异，如雄性不育、矮秆等。绿苗率高、取材便利。植物的未成熟胚、成熟胚、幼穗、下胚轴、子叶、幼芽等幼嫩部位均可作为外植体，且再生绿苗率高、白化苗少。起点高、效率高。可选用现行最好的品种(系)为起始材料，一旦选育出表现突出的材料就有望超过现有品种，不需要多年的适应性实验。三、体细胞无性系变异的常用符号在体细胞无性系讨论中，对于再生植株和随后的自花授粉后代，sibi (1970)用“p”作为再生植株代表字符，在“p”，下添加下