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1、2013〜2014学年第一学期《生物技术在食品中的应用》第三次作业论文题目：植物细胞工程在玉米育种中的应用学院：生物与农业工程学院专业：食品科学与工程班级：XXXXX学号：XXXXX姓名：XXXXX任课教师：XXXXX植物细胞工程在玉米育种中的应用生物与农业工程学院45XXXXXXX摘要：植物细胞工程在玉米育种上有两方而的意义，其-是通过细胞和其它外植体的人工培养,迅速获得纯合二倍体，达到缩短宵种年限的H的。二是转基因W种的组成部分,为基因转移提供了适宜的受体细胞，为植株再生和正常发育创造丫好的条件。文章综述
2、丫花药培养的一般程序，并详述丫诱导产生单倍体的两个主要途径以及影响花药培养效率的因素，最后总结Y植物细胞工程在玉米ff种中的应川存在的问题，还对今识生物技术在玉米育种中的应用提出了展望。关键词：玉米；植物细胞工程；花药培养；问题与展望玉米在全世界广泛种植，是世界第三大作物，屮国第二大作物。随若人门的增加和经济的发展，玉米的需求眾不断上涨。耕地妞积的减少，环境变化的加剧使虫产上对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种的需求円趋迫切。常规的育种技术由于育种周期长、选择效率低等特点很难在短吋间内选育出生产所需要的品种。近
3、些年來，随芥生物技术的完善和发展,梢物细胞工程在玉米育种中的应用越來越广泛。自谷明光等(1975)首次获得玉米花粉楨株以来，W内外学秆加强了利用组织培养技术对玉米的研究。杭玲等(1991)脊成了玉米花培杂交种桂三丨号和桂花丨号，推广8万多亩。用此技术育成的品种还冇花单1号和玉单358等。1植物细胞工程植物的细胞其有在发育上的全能性，即在适宜的条件下，一个植物细胞可形成一个完整的植株。植物细胞工程就是以植物细胞的全能性和体细胞甸丝分裂的均等性为理论依据，以植物细胞为单位,按照人们的预先设汁，冇目的、冇计划地对梢
4、物细胞进行加工、改造,使其遗传和生物学特性发生改变，从而对梢物体进行创造设计的技术。通过植物细胞工程可以改良和创造新的生物种质
5、
6、］。玉米细胞工程主要包拈:①单倍体培养,包拈花粉培养(孤雄生殖)和子房培养(孤雌生殖)等;②细胞变异体培养，用于耐盐、耐旱、耐铝和抗病等细胞变异株的诱导和筛选;③其它外植体培养，如幼肿、幼叶、成熟胚和幼穗等的培养［2］。单倍体培养就是单倍体育种，即通过单倍体培养迅速获得纯合二倍体，达到缩短育种年限的目的。花培W种足国际上20世纪60年代发展起来的新技术，我国己培育成20多种植物，其
7、巾小麦、玉米、高粱和辣椒等作物为我国首先培育成功。花药培养获得单倍体是一项新兴的生物技术，0前在玉米育种中广泛应用。2花药培养的一般程序加快自交系的选育和纯化历來是玉米育种工作的主耍内容和基础。采用单倍体育种技术选育自交系，可使材料的纯合从常规W种的5〜7a缩短到1〜2a，火火地提高fW种效率。组织或细胞的离体培养和体内发生是诱导产生单倍体的两个主要途径。2.1细胞、组织培养等方法诱导玉米单倍体从20世纪70年代屮期至80年代，人们陆续开始了玉米花药培养方面的研究，并取得了一定的成果。广两玉米研究所杭玲等育成
8、丫国内外第一个玉米花培杂交种桂三1号，于1992年通过广两壮族自治区品种审定。山东农业大学育成的花培玉米杂交组合B218x多27,综合性状良好，抗病抗倒伏。李冬郁等131报道了以玉米为材料进行Z化学药物诱穿孤雌生殖的试验，成功地获得Z自交系并组配Z杂交组合。尽管如此,大量的研究表明,不同材料间诱导率存在很大的差异,诱导成功与否还受到诱导时叫、培养体系等多个因索的影响。王子霞等14］研究了新玉9号等10个玉米材料在5种培养基屮的诱导情况，其屮的4个材料共接种丫16900枚花药，但未岀现一块愈伤。由于诱导材料基因
9、型的差异及对培养基的选择性，现在还没冇形成统一的培养体系供玉米W种应用。Armstrong和Green151的研究结果敁示添加/L-脯氨酸的N6培养:基可诱导A188愈伤组织的胚胎发生，而添加D-脯氨酸则无这种作用但不M基因型的组织材料其诱导培养要求的培养基不同，没冇-•种培养基能适合所冇基因型紂料,故在诱导不MS因型玉米吋，应在培养基中添加不同的激素，以提高诱导率。2.2采用孤雌生殖诱导玉米单倍体拥宥遗传标记显著、花粉量大、抗病性好的诱导系是开展孤雌生殖诱导玉米单倍体的先决条件，W內外许多学者都在进行这方面
10、的研宄。徳国科学家FKRober等［6j利用俄罗斯诱导系KEMS和法W诱导系WS14杂交后代F5分离fli新的髙频诱导系RWS,平均诱导率达到8.1%。刘志增等
11、7］从单倍体诱导系Stock6与萵汕玉米群体BHO的杂交后代中经过不断的测交和选择，育成丫我国第一个孤雌虫殖的单倍体诱导系一一农人高诱1号。K平均单倍体诱导率为5.34%，以芮绿苗自交系Syn695yg为测验种，髙诱1号的诱导率达5.8%，
