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1、单倍体育种一、什么是单倍体正常植物的抱子体为无性世代，含有来自雌雄双亲的两套染色体，为二倍性2n）。二倍性 的抱子体经减数分裂产生配子体，其染色体是单倍的（n）。高等植物的单倍体是指含有配子染 色体数的抱子体（n）。二倍体植物产生的单倍体，体细胞中仅含有一个染色体组。这种单倍体称为一倍体。由异 源多倍体产生的单倍体其体细胞中有几个染色体组，称为多元单倍体，如，普通小麦的单倍体 含 A、B、D 三个染色体组，但是，在育种学上它们都称为单倍体。单倍体既可以自然产生，也可以人工诱导，它一般是由不正常的受精过程产生的，即由孤 雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖等方式产生的。有的植物如普通小麦的体细胞染色体数
2、为42,是由6个每组染色体基数为7的染色体组 （6x）组成的。它的染色体倍数性是六倍体，由其配子诱导产生的植株实际上是三倍体，但在育 种上仍习惯称之为“单倍体”或“多倍单倍体”。单倍体植株高度不育。通常应用于农业生产的均 为染色体加倍后的产物。二、单倍体的来源1. 体内发生即从胚囊内产生单倍体。这包括：自发产生。与多胚现象常有联系，如油菜和亚 麻的双胚苗中经常出现单倍体，可能是由温度骤变或异种、异属花粉的刺激引起。假受精。 即雌配子或雌性细胞经花粉或雄核刺激后未受精而产生的单倍体植株。如玉米品种间杂交，马 铃薯、苜蓿、烟草和杨树的种间杂交等都有此现象。半受精。雌雄配子都参加胚胎发生，但 不发生
3、核融合，因而产生具父母本来源的嵌合植株，这曾在棉花中发现过。雄核发育或孤雄 生殖。卵细胞不受精，卵核消失，或卵细胞受精前失活，由精核在卵细胞内单独发育成单倍体 因此只含有一套雄配子染色体。这类单倍体的发生频率很低。雌核发育或孤雌生殖。精核进 入卵细胞后未与卵核融合而退化，卵核未经受精而单独发育成单倍体。远缘杂交中有时会出现 此种现象。2离体诱导植物细胞具有潜在的再生性和全能性，能发育为完整植株，故应用组织培养技术对 特定组织进行离体培养，可诱导产生单倍体。方法是将一定发育阶段的花药、子房或幼胚，通 过无菌操作接种在培养基上，使单倍体细胞分裂形成胚状体或愈伤组织，然后由胚状体发育成 小苗或诱导愈
4、伤组织发育为植株。三、单倍体育种的意义单倍体植株经染色体加倍后，在一个世代中即可出现纯合的二倍体，从中选出的优良纯合系后 代不分离，表现整齐一致，可缩短育种年限。单倍体植株中由隐性基因控制的性状,虽经染色体 加倍，但由于没有显性基因的掩盖而容易显现。这对诱变育种和突变遗传研究很有好处。在诱 导频率较高时，单倍体能在植株上较充分地显现重组的配子类型，可提供新的遗传资源和选择 材料。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种，已育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。 单倍体育种如能进一步提高诱导频率并与杂交育种、诱变育种、远缘杂交等相结合应用，则在 作物品种改良上的作用将更显著。四、单倍体育种的主要步骤
5、1、诱导材料的选择： 应该选择表现型优良的个体作为诱导材料。因为诱导出的单倍体受到供 试验植株基因型的影响，诱导材料带有不良基因，这些基因很可能在诱导出的单倍体中出现。2、单倍体材料的获得：获得单倍体的途径主要有两个方面，一个是利用自然界的单倍体变异株； 另一途径是通过人工的方法诱导单倍体。3、单倍体材料染色体加倍： 经过选择获得的单倍体经过秋水仙素或其他方法加倍后，可获得 双二倍体植株。4、二倍体材料后代的选择 ：对于后代的二倍体材料按常规育种的方法进行性状的系统鉴定， 从中选出符合育种目标的优良品系，选择方法同常规育种。单倍体加倍后，双倍体植株的基因 型是纯合的，可进行株系比较试验及选择，
6、按选择育种的方法进行。五、单倍体的鉴定通过各种途径获得的单倍体后代常是混倍体，各个体间的染色体数目并不完全相同，有的 植物在试管培养中其再生植株的染色体数目也常发生变异，所以必须对其后代进行鉴定。鉴定 方法既可以根据形态特征进行间接鉴定，也可以镜检体细胞中的染色体数或花粉母细胞中染色 体数以及染色体配对的情况进行直接鉴定。此外还可以根据花粉的育性或利用遗传标志性状进 行鉴定。六、单倍体育种的缺陷 与常规育种相比，单倍体育种也有不足之处。 1、产生的单倍体是随机的基因型，不一定是理想基因型；2、单倍体试管苗经加倍即得纯合体，缺少常规育种分离世代中基因的分离与重组，后代不能积 累更多的优良基因，尤其是数量性状难以打破连锁获得理想基因型；3、最大不足之处是：单倍体诱导频率低（出愈率与绿苗率），以及移栽的成活率低，加之单倍 体群体小，很多优良基因型可能被淘汰。4、花药培养力品种间差异大。七、将单倍体育种技术结合用于其它育种途径，在遗传育种中有广阔的前景。 与诱变育种相结合，可避免显隐性的干扰，使隐性突变个体当代能显现； 与远缘杂交相结合，可迅速转移不同种、属的基因； 可利用单倍体产生纯合的二倍体，以代替自交系； 创造雄性不育系，产生非整倍体、附加系、替换系等。 也可在花药培养过程中加入毒素等进行抗病、耐盐碱等品种的筛选等； 花药和花粉培养的系统还可用于转基因。
