多倍体育种研究进展

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1、药用植物多倍体育种研究进展药用植物育种手段系统选育杂交育种倍性育种诱变育种生物技术育种组织培养原生质体培养与体细胞杂交基因工程育种分子标记育种从现代植物遗传改良的研究现状来看,植物界存在着2种优势效应值得关注：一种是杂种第一代所表现的杂种优势效应,另一种是染色体组多倍化所导致的优势效应。自然界中的多倍体多倍体植物在自然界中普遍存在,并被认为是推动植物进化的重要因素,是物种形成的途径之一。自然界中大约一半的被子植物,三分之二的禾本科植物，80%的草类，18%的豆类是多倍体。（在高等植物中，苔藓植物53%是多倍体，蕨类植物97%是多倍体，高等植物约5%是多倍体，被子

2、植物大约70%是多倍体。）蓼科、景天科、蔷薇科、锦葵科、禾本科和鸢尾科中多倍体最多,许多农作物及果树、蔬菜是多倍体,如小麦、燕麦、棉花、马铃薯、花生、烟草、甘薯、苜蓿、山药、韭菜、荠菜、苦苣菜和香蕉等均为天然的多倍体。多倍体在动物中较为罕见。自然界中同源多倍体很少，绝大多数是异源多倍体。植物的多倍性与生境多倍体与异常环境：异常环境是多倍体产生的原因之一。多倍体植物大都出现于干旱或潮湿的生境。多倍体与海拔。海拔高度对多倍体的产生频率也有影响。多倍体比它们的二倍体祖先具有更强的适应性,它们能占据二倍体尚未占有或不能占有的空间。多倍体与植物生长习性生长习性是影响多倍体

3、频率的内在因素之一。196种多倍体植物中草本最多,占总数的58.67%,藤本次之,其中多年生草本比一年生的多倍体数量多76.92%,。多年生草本有效的无性繁殖(克隆生长和克隆繁殖)和多倍性的高百分比之间存在着相关性。同时,根状茎多年生植物多倍体现象少于块茎二年生植物。主要内容一、多倍体的概念与分类二、多倍体育种材料的选择三、获得多倍体的方法四、多倍体药用植物的特点五、多倍体的鉴定六、药用植物多倍体育种存在的问题七、药用植物育种材料的利用一、多倍体概念种类多倍体分同源多倍体、异源多倍体和同源异源多倍体。同源多倍体是一个物种的染色体加倍所致;异源多倍体是不同物种结合

4、后，染色体加倍所致;同源异源多倍体是在同源多倍体的基础上又有来自另一物种的染色体组。多倍体加倍的原因1、同源多倍体形成的原因2、异源多倍体形成的原因3、同源异源多倍体形成的原因1、同源多倍体形成的原因1.1自然体细胞染色体加倍形成1.2自然细胞减数分裂染色体异常加倍形成1.3人工诱导体细胞染色体加倍形成1.1自然体细胞染色体加倍形成自然一些幼小的植物体细胞在进行有丝分裂时，染色体已经复制，遇到低温等不良条件的影响，细胞呼吸作用降低，能量减少，纺锤体不能牵拉染色体向两极移动，于是产生的子细胞中染色体加倍(如:马铃薯)，其形成过程与加倍成因见图1:1.2自然细胞减数

5、分裂染色体异常加倍减数分裂中染色体已经复制，但在分裂时染色体没有向两极移动，仍在一极，这样产生的配子染色体没有减半。通过与正常或异常的配子发生受精作用发育成加倍形成的个体(如:香蕉)，其形成过程与加倍成因见图21.3人工诱导体细胞染色体加倍形成人工用秋水仙素处理幼小的植物体或萌发的种子，使得细胞有丝分裂纺锤体形成受到抑制，染色体不能向两极移动，于是产生的子细胞中染色体加倍，或加倍的植株产生加倍的生殖细胞后与正常的生殖细胞或加倍的生殖细胞发生受精作用发育成不同加倍的个体(如:无子西瓜)，其形成过程与加倍成因见图3:2异源多倍体形成的原因2.1自然异源多倍体形成的原

6、因2.2人工诱导异源多体形成的原因2.3细胞工程培育异源多倍体形成的原因2.1自然异源多倍体形成的原因在自然条件下不同物种发生传粉与受精后发育成种子，种子萌发成的植株再次在自然条件下加倍，于是形成可育的异源多倍体(如:苹果)，其形成过程与加倍成因见图4:2.2人工诱导异源多倍体形成的原因通过人工杂交得到种子，将萌发种子或幼苗用秋水仙素处理即得到可育的异源多倍体(如:二粒小麦)，其形成过程与加倍成因见图5:2.3细胞工程培育异源多倍体形成的原因分离不同物种的体细胞，用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，将原生质体进行融合，诱导融合的原生质体形成细胞壁，通过组织培养培育成异

7、源多倍体植株(如:白菜-甘蓝，形成过程加因见图6:3同源异源多倍体形成的原因在自然或人工诱导形成的同源多倍体基础上，通过人工或自然与另一物种杂交，然后自然或人工使染色体加倍即可得到可育的同源异源多倍体(如:六倍体菊芋)，其形成过程与加倍成因见图7:多倍体育种作为植物遗传基因的主要载体-细胞染色体,其倍数性的变化是导致植物产生较大遗传变异、产生性状变化的重要途径。人为采取各种物理、化学、生物等方法,促使植物细胞染色体成倍数性增加,从而达到改变植物遗传性状、提高产量、提高抗逆性和有效成分含量,这种方法称为多倍体育种。多倍体育种包括自然多倍体的挖掘和人工多倍体的诱导。

8、多倍体植物的特点生物产量