作物育种新方法概述

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1、第八章作物育种新方法概述第一节细胞工程与作物育种第二节转基因技术与作物育种第一节细胞工程与作物育种植物细胞全能性是植物细胞工程的理论基础细胞和组织培养与作物育种植物原生质体培养和体细胞杂交一、细胞和组织培养与作物育种体细胞克隆变异及其育种利用单倍体细胞培养及育种利用幼胚培养与远缘杂交育种细胞和组织培养技术的其它利用途径体细胞克隆变异及其育种利用突变体的筛选筛选的材料对象可以是原生质体、愈伤块、悬浮培养物和花粉／孢子培养物在突变体筛选中常采用两种选择法，即一步筛选法和多步筛选法。体细胞克隆变异在作物改良上的应用体细胞克隆变异还可以应用在抗除草剂育种上。利用病菌毒素作为筛选剂进行抗

2、病突变体的筛选是一种有效的抗病育种方法。单倍体细胞培养及育种利用花药培养是获得单倍体的一种技术，之后，花粉和小孢子培养逐渐获得成功，从而使单倍体细胞培养体系更加完善。单倍体是高度不育的，需要进行加倍处理才能应用。秋水仙素是常用的染色体加倍药剂，可以用1％的秋水仙素对正处于对数生长期的悬浮细胞进行处理，一般处理24h左右。幼胚培养与远缘杂交育种克服远缘杂种胚的早期败育现象提高远缘杂种的成苗率使种子无生活力的植株获得后代使胚发育不全的植物获得后代克服种子休眠，提早结实，缩短育种周期克服柑橘类合子胚不能生长现象细胞和组织培养技术的其它利用途径快速繁殖种质保存产生无病毒植物材料植物原生

3、质体培养和体细胞杂交原生质体培养的利用途径是多方面的。首先，通过原生质体培养可以制造单细胞无性系。其次，原生质体可以作为基因转化的受体，使之接受外源遗传物质产生新的变异类型。体细胞杂交又称原生质体融合，是指两种原生质体间的杂交。这种杂交是有别于有性杂交的一种重要杂交方式。它不是雌雄配子间的结合，而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。体细胞杂交的最大特点是可能使有性杂交不亲和的双亲之间杂交成功。植物体细胞杂交大体上包括以下几个环节：原生质体的分离和培养，原生质体间的融合，融合后杂种细胞的选择，诱导杂种细胞产生愈伤组织和再生植株。原生质体的分离和培养分离原生质体的方法一般有机械法

4、分离和酶法分离两种。酶法分离原生质体是目前常用的方法，可分为一步法和二步法。一步法是将果胶酶和纤维素酶等混合处理材料，直接分离获得原生质体；二步法是先用果胶酶处理材料，降解细胞间层使细胞分离，再用纤维素酶水解胞壁释放原生质体。目前多用一步法。原生质体的培养方法依作物和材料来源而异。平板培养、液体浅层培养、悬滴培养、液固双层培养、琼脂糖包埋、看护培养等是原生质体培养常用的方法。原生质体的融合分离的原生质体不带电荷，它们相互排斥，所以一般要在诱发条件下才能发生融合。原生质体融合的关键是融合剂的选用。杂种细胞的鉴别和筛选用选择性培养基创造专门使杂种细胞才能生长的条件互补选择法异核体机

5、械分离和杂种细胞的核型分析体细胞杂种和胞质杂种的鉴别杂种的鉴定根据形态性状判定是最简单的方法，杂种植株的叶形通常介于双亲之间，叶面积居中，花器官带有双亲性状。染色体计数是细胞学鉴定体细胞杂种的基本方法，但杂种染色体数目不一定正好是双亲染色体数目之和，常出现混倍体。常用的生化鉴定方法是同工酶，融合后形成的杂种应该表现出双亲的同工酶带型。分子标记鉴定可以较准确地反映融合是否成功，RAPD、RFLP、AFLP是常用的鉴定杂种的分子标记。第二节转基因技术与作物育种一、转基因技术的发展现状二、转基因育种的程序三、转基因作物的生物安全性转基因育种的程序目的基因的获得载体的改造目的基因与载体

6、的体外重组重组DNA进入受体细胞——外源DNA的转化被转化受体的再生与鉴定转基因植物的安全性评价和育种利用转基因作物的生物安全性加强转基因产品的安全性研究在研究与开发转基因产品的同时，必须加强其安全性防范的长期跟踪研究。2．建立完善的检测体系与质量审批制度为确保转基因产品进、出口的安全性，必须建立起一整套完善的、既符合国际标准又与我国国情相适应的检测体系，以及严格的质量标准审批制度。有关审批机构应该相对独立于研制与开发商之外，而且也不应该受到过多的行政干预。3．不断完善相关法规转基因产品安全性法规的建立与执行应该以严格的检测手段为基准。同时应培养一批既懂得生物技术专业知识，又能

7、驾驭法律的专门人才。4．加强宏观调控有关决策层应对转基因产品的产业化及市场化速度进行有序的宏观调控。任何转基因产品安全性的防范措施都必须建立在对该项技术的发展进行适当调控的前提下，否则，在商业利益的驱动下只能是防不胜防。5．加强对公众的宣传和教育通过多渠道、多层次的科普宣传教育，培养公众对转基因产品及其安全性问题的客观公正意识，从而培育对转基因产品具有一定了解、认识和判断能力的消费者群体。这对于转基因产品能否获得市场的有力支撑是至关重要的。6．为公众提供良好的咨询服务应该设立足够数量的具有高