双单倍体在小麦品种改良中的应用机理和研究进展

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1、农林科技往酥技术协作信息2010(19双单倍体在小麦品种改良中的应用机理和研究进展●尹坤摘要：品质改良是我国小麦育种的重要研究领域。本文主要分析双单倍体在小麦品种改良中的应用和发展。关键词：双单倍体；小麦品种改良；应用机理；研究进展一、小麦花粉的遗传学特性或在某种特定条件下进行培养还可以进行突变体立体筛选。花粉植株的重要遗传特征表现在以下几方面：一是遗传的(染色体)稳定性与四、利用花药培养进行品种选育——双单倍体育种不稳性同时存在；二是配子基因型能够在植株水平上得到充分表达：三是通过染1．双单倍体育种的程序。色体加倍能够在一个时代中获得纯合体，进而快速、高频率地创造新类型

2、；四是双单倍体育种与传统杂交育种在方法程序上的主要差别在于获得纯系的过在离体培养过程中通过雄配子无性系变异可产生配子变异体。程。前者只需要一次花药培养和一个加倍世代即可获得纯合植株，而后者一般需1．遗传的稳定性与变异性同时存在。花药培养诱导的花粉植株绝大部分具有要6个以上的白交世代才能达到相对纯合水平。另外，在后代选择方面，双单倍很好的遗传稳定性，但有部分会出现多种多样的变异。对444个小麦花粉植株进体育种以株系选择为主，而传统杂交育种以单株选择为主。在双单倍体育种过行_『株高、株型、芒性、冬春性等多个性状的分析，结果有89．2％的植株表现整程中，以下几个环节非常重要：齐

3、⋯致，麓纯合二倍体310．8％植株在个别性状上有分离。花粉植株根尖细胞学第一，正确选择杂交亲本，除按常规的亲本选择原则外，花药培养育种亲本分析结果表明，90％花粉植株是单倍体和纯合二倍体，10％的植株染色体发生了的选择还要充分考虑到亲本的花粉植株诱导能力。尽量选用花粉绿苗诱导率高变异。小麦花粉植株染色体变异可来源于外植体中已有变异细胞的分裂、再生，的亲本配置杂交组合，或以花粉绿苗诱导率高的亲本为桥梁亲本配置杂交组合。也可以是在堵养过程中诱发出现的。培养材料的遗传组成、培养基成分、培养时这样才有可能获得较多花粉植株进行选择。闯等均可以影响花粉植株染色体的稳定性。第二，以Hz

4、株系为单位进行选择，但要注意同一株系不同穗行之间的差异。2酒子基因型在植株水平上的表达。一般情况下，同一花粉HZ株系不同穗行在遗传上是一致的，但有时不同穗行之单倍体的主要遗传特征是排除了显性性状对隐性性状的掩盖，隐性性状容间甚至穗行内不同单株之间有差异。其成因是多方面的，可能是花药培养诱导出易得到表现，因而能够充分表达配子的基因型。除能够充分表达配子基因型外，的绿苗成丛出现，单株与单株没有区分开，也可能是在培养过程中或加倍过程中远缘杂交花培后代还可以充分表现出配子的染色体组成类型。引起了遗传变异。花粉单倍体种，选择效率高。3．通过染色体加倍能够在一个时代中获得纯合体杂种F

5、l植株上所产生的各2．其他。在花药培养过程中可以通过改变培养条件、延长培养时间、添加诱变个花粉粒具有杂父缁合双亲基因的不同重组类型，而且这些配子的重组类型可剂等诱发配子体无性系变异，从而扩大花培后代的变异范围，刨造稀有种质材以在经花鳃螭养诱导出的花粉单倍体植株水平得以充分表达。花粉单倍体经过料，为育种服务。染色俸加倍可以产生遗传稳定的纯合二倍体，而杂交后代一般要自交到F6代以五、小麦双单倍体育种的成就与展望上才能达到相对纯合稳定的水平。因此，花药培养能够迅速获得纯合后代，大大要解决花药培养目前所存在的问题，需要积极寻找一切可能的解决办法，使缩短育种同期，加速育种进程，进而

6、快速、高频率地创造新类型。花药培养技术能够更充分发挥自身的优势，对小麦生产起更大的作用。4．配子无性系变异。花粉植株中存在一定比例的变异，这些变异包括基因突1加大花药培养基础性研究力度。变和染色体数目与结构方面的变异。在花药培养后代发现的变异即有单体、缺加大新高效培养基的研制、白化苗形成的机理与影响因素研究以及农艺性体、三体、四体等染色体数目的变异，同时还出现了端体、双端体以及到位、缺失、状配合力好、花药培养诱导能力强亲本材料的筛选、利用等研究力度，使得花药易位、等臂染色体、环形染色体等多种染色体结构变异。目前，配子无性系变异已培养绿苗诱导率有突破性的提高。花药培养绿苗诱

7、导率稳定在10％以上。每个杂广泛应用于育种和遗传研究。交组合的Hz保证在lOO株以上，保证有一个比较大的育种群体。这一方面的研二、利用花药培养向小麦转移异源染色体或基因究如果能够有大的突破，花药培养育种的成本将会大大降低，育种潜力将会得到花药培养能够较充分地表达配子基因型，包括各种重组体与变异体。因此，更好的发挥。此外，远缘物种染色体消失法应完善操作程序，提高单倍体苗加倍花药培养与远缘杂交相结合，可进一步发挥染色体工程的特点，有目的、有计划频率，紧密结合育种，加快在育种中应用的步伐。她将异源染色体引入小麦，以高效、快速地开拓遗