植物多倍体在植物育种中的作用和意义共6页文档
举例阐述多倍体育种的具体应用目的意义方法
举例阐述多倍体育种的具体应用目的意义方法多倍体育种是一种重要的遗传育种技术,通过改变植物或动物的基因组倍性来增加其遗传多样性和经济价值。
它在农业、园艺和畜牧业等领域具有广泛的应用。
在本文中,我将通过举例阐述多倍体育种的具体应用目的、意义和方法。
让我们了解一下多倍体育种的应用目的。
多倍体育种的主要目的是通过改变植物或动物的基因组倍性,实现对性状的改良和遗传多样性的增加。
通过增加基因组的倍性,可以使植物或动物拥有更多的染色体,从而增加其基因组的稳定性和多样性。
这可以改善其农艺性状,提高产量、抗病性、耐逆性等特性。
多倍体育种还可以用于育种优良特性携带者的快速繁殖,以提高其商业价值。
接下来,让我们看看多倍体育种在农业领域的具体应用。
一个例子是小麦的多倍体育种。
小麦是世界上最重要的粮食作物之一,但其主要品种往往存在某些缺陷,比如抗性差、耐旱性差等。
通过多倍体育种,可以通过引入两性合子的制备和杂交等技术,生成多倍体小麦。
多倍体小麦的产量和抗性往往比常规小麦更高,同时具有更好的适应性和耐受性,能够在恶劣环境下生长和产量稳定。
这对于食品安全和农业生产的可持续发展具有重要意义。
多倍体育种在园艺领域也具有重要的应用。
花卉育种中常常使用多倍体育种技术。
通过使花卉的倍性提高,可以增加花朵的大小、色彩的鲜艳度和耐旱性。
这使得花卉更具市场竞争力,更受消费者青睐。
另一个例子是葡萄栽培中的多倍体育种。
通过使葡萄的倍性增加,可以提高葡萄的糖度和果实的大小,改善其口感和风味。
这对于葡萄酒产业和水果市场的发展有重要意义。
让我们来讨论一下多倍体育种的方法。
多倍体育种可以通过多种方法实现,包括自然倍性、化学处理和基因工程等技术。
其中,化学处理是最常用的方法之一。
通过向植物或动物处理特定的化学物质,如植物激素或化学诱变剂,可以诱发其细胞或组织的多倍化。
这种方法简单易行,且操作成本相对较低。
基因工程也被广泛应用于多倍体育种中。
通过引入特定的基因或突变体,可以实现对目标物种倍性的调控。
多倍体在植物中的进化意义
多倍体在植物中的进化意义哎呀,亲爱的小伙伴们,你们知道多倍体在植物里有多神奇吗?这可真是个超级有趣的话题!先来说说什么是多倍体吧。
就好像我们有双胞胎、三胞胎一样,植物细胞里的染色体也会有多个“兄弟姐妹”聚在一起,这就形成了多倍体。
比如说普通的小麦,本来只有一套染色体,但是后来变成了多倍体,这让它有了更强的适应能力。
这就好比一个小朋友本来只能玩一种游戏,突然学会了好多种游戏,那他是不是就能在不同的场合都玩得很开心啦?多倍体对植物的进化意义可大着呢!你们想想,植物的世界可不比我们人类的世界简单。
它们要面对各种恶劣的环境,像是狂风暴雨、干旱少雨,还有病虫害的侵袭。
多倍体的植物就像是穿上了超级坚固的铠甲。
有一次,我在花园里看到两株差不多的花,一株是正常的,一株是多倍体的。
遇到了一场大雨之后,正常的那株被打得七零八落,而多倍体的那株依然昂首挺胸。
这不就说明了多倍体的植物更厉害吗?还有啊,多倍体让植物的基因变得更加丰富多样。
就好像我们的书包里多了好多不同的文具,能应对各种学习任务一样,植物有了更多的基因,就能更好地生存和繁衍。
我曾经问过老师:“为什么多倍体这么重要呀?”老师笑着说:“你想想,如果植物都没有多倍体这个‘法宝’,那它们能像现在这样遍布世界各地吗?”我摇摇头,心想:对啊,如果没有多倍体,植物可能早就被大自然淘汰啦!多倍体还能让植物产生新的品种。
就像我们做手工,把不同的材料组合在一起,就能做出全新的作品。
多倍体的植物也是这样,创造出了各种各样新奇的模样。
所以说,多倍体对于植物的进化简直太重要啦!它就像是植物的秘密武器,帮助植物在大自然的竞争中脱颖而出,不断发展壮大。
小伙伴们,你们说是不是呀?。
多倍体育种的应用
多倍体育种的应用学院:生命科学学院班级:生科0902学号:xxxxxxx姓名:xxxxxxx多倍体育种的应用陈静芳(山东理工大学,生命科学学院)摘要:多倍体育种是植物育种的重要手段,因为多倍体植物的形态特征及生理特性,多倍体育种被广泛的应用。
同时,我国也有一些名贵的药用植物濒临灭绝,而多倍体育种可以有效的保留这些物种。
Abstract:Polyploid breeding is an important means of plant breeding, because polyploid plant morphology and physiological characteristics, polyploidy breeding has been widely used. Meanwhile, China also has a number of valuable medicinal plants threatened with extinction, and polyploid breeding can effectively keep these species.关键词:多倍体观赏植物药用植物蔬菜多倍体育种是植物育种的重要手段。
如今,在我们日常生活中多倍体植物非常常见,我们吃的蔬菜,观赏的植物,甚至吃的药多有可能是多倍体。
(一)果蔬1、多倍体果蔬的特征:(1)多倍体营养器官的“巨大性”由于染色体的加倍,在多倍体多数蔬菜作物可利用多倍体的巨大性、无籽性、营养成份含量高及抗逆性强等优异特性,其利用不受多倍体的低育或不育的影响,只有少数以种子及部分以果实为食的果蔬多倍体的利用受到低育性的限制遥。
(2)多倍体的“无籽性”因多倍体的染色体组奇数加倍后,致使其后代遗传达到严重的不平衡,在减数分裂形成配子时,染色体不能正常配对,形成正常配子。
所以多倍体的育性下降,尤其表现在奇数多倍体。
可以利用这一优势进行果蔬的无籽化生产。
多倍体育种在园艺作物中的应用
L i n y e y u a n y i多倍体在自然条件下极为常见,将其应用于园艺作物的育种环节,可以提升作物的品质与产量,其应用优势非常明显,将其作为重要的育种方法,能够促进我国园艺产业的进步。
一、多倍体的特征与特性多倍体育种可以促进作物的增产增收,常用于培育大型果实领域,或者是培育营养成分较高的果实中,如育种蔬菜作物,由于四倍体蔬菜的经济优势要比二倍体蔬菜的优势更高,以番茄为例,四倍体番茄的维生素含量更丰富,并且生长态势比较好,与二倍体番茄相比,四倍体番茄的抗病能力较强。
多倍体在葫芦科的蔬菜育种中还会体现出其他特点,如无籽特性,产量也会随之提升。
需要注意的是,多倍体具有不可孕性,所培育出的果实或是无籽,或是少籽,如三倍体的无籽西瓜就是现代农业生产中广泛种植的品种,含糖量非常高而且抗逆性较强,适合在多种土壤中生长。
二、多倍体的产生途径1、自然产生自然条件下产生的多倍体植物,或是由于染色体加倍,或是由于染色体未减数。
若是染色体加倍,则至少要增加四倍的细胞或组织,可以由植物在自然条件下自发生成,未减数则是因为该条件下的雌雄胚子结合,那么就可以得到奇数的倍体,有时也可以得到偶数的倍体。
2、人工产生不仅可以自然条件下可以产生多倍体,在人工诱导的情况下也可以获得多倍体,如物理诱导方式与化学诱导方式,就是常见的人工诱导方式。
物理诱导方式包括温度刺激、机械创伤等,或者离心力、X 射线,都可能引发多倍体。
另外,在组织培养技术的应用中,离体组织的培养试验可以得出多倍体,能够有效的提升多倍体的产生频率,实验中的离体材料可以选择愈伤组织,但关于处理的浓度与时间尚未得出有效的结论,需要在实验中逐步观察和研究。
二、多倍体育种在园艺作物中的应用1、果树中的应用果树的多倍体情况较为常见,无论是果树的果实,还是种子,都可能会出现这种情况。
即使是在正常生长的状态下,果树也可能会出现多倍体,果实非常饱满,产量相对较高,具有较强的环境适应能力。
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
植物多倍体在植物育种中的作用和意义2010-08-29 09:11:08| 分类:生物技术|举一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。
我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。
当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者,称为多倍体。
多倍体在植物进化中有很重要的意义。
随着植物自然演化地位的提高,多倍体所占比例增大。
据有关资料显示,自然界中,多倍体在裸子植物中占物种的13%,在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。
遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列,或多倍体系列。
处在倍数性系列上的植物,因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型,它们在细胞染色体尚未数清以前,就早已为形态分类学家区分为不同的种群。
多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。
一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种,如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。
多倍体的种类,根据产生方法分为:天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid);根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid),增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体(heterologous polyploid),增加的染色体来源于不同的物种或不同的属;根据染色体数目分为三倍体(triploid)、四倍体(tetraploid)、六倍体(hexaploid)、八倍体(octoploid),以此类推。
植物界中多倍体极为常见,藻类和真菌中都掌握了存在多倍体的例证。
在高等植物中,苔藓植物53%是多倍体,蕨类植物约97%是多倍体,裸子植物约5%是多倍体,被子植物约70%是多倍体。
举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法
举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法目前,多倍体育种技术在植物育种领域中扮演着重要的角色。
通过合成多倍体,即使是在同一个物种内,也可以增加基因组的数量。
这项技术的应用目的是改善植物的性状,提高作物产量和品质,增加植物对环境适应性的能力,并提供对病害和胁迫的抵抗力。
本文将以几个具体的例子来说明多倍体育种在现代农业中的应用、目的、意义和方法。
一、改善作物产量和品质多倍体育种技术可以通过增加植物的染色体数量,使作物在某些性状上发生改变,从而提高作物的产量和品质。
在小麦育种中,应用多倍体育种技术可以增加小麦中淀粉含量,使其更适合面粉和面包的生产。
多倍体育种还可以调整作物的奇偶性,使其具备较好的自交保持能力,提高自交系和杂交优势的利用率,进而提高作物产量。
二、增强植物对环境胁迫的适应能力多倍体育种技术可以使植物增加基因组的数量,从而增强其对环境胁迫的适应能力。
举个例子,种植在盐碱土地上的水稻常常受到高盐胁迫的影响,导致产量严重下降。
然而,通过多倍体育种技术,可以增加水稻的染色体数量,提高其耐盐能力,使其在盐碱地上生长良好。
这样的改良品种不仅能够增加盐碱地的利用率,还可以提供更好的经济效益。
三、提高植物的抗病性和抗虫性多倍体育种技术可以增加植物基因组的数量,进而增强其抗病和抗虫能力。
在番茄育种中,通过多倍体育种技术,可以增加番茄中抗病基因的拷贝数,提高番茄对蔓剧病和其他病害的抵抗力。
多倍体育种还可以改变植物细胞和组织的结构,使其对昆虫的攻击具有更好的抵抗力,提高抗虫性。
这些抗病性和抗虫性的改良品种能够减少农药的使用,降低环境污染,提高作物产量和品质。
多倍体育种的方法多种多样,可以通过体细胞胚胎切割法、花器官培养法、染色体重组法等实现。
其中,体细胞胚胎切割法是最常用的方法之一,通过切割植物的体细胞胚胎,使其形成多倍体植株。
基因工程技术也可以与多倍体育种相结合,通过转基因技术将特定基因导入多倍体植株,进一步改良其性状。
植物多倍体育种研究进展
植物多倍体育种研究进展随着人类不断发展和探索,植物多倍体育种这一课题也越来越受到关注和研究。
多倍体植物是指其细胞核染色体数目是正常二倍数的两倍或两倍以上,常见的有三倍体、四倍体、六倍体、八倍体等。
相对于单倍体或二倍体植物,多倍体植物具有更大的细胞和器官、更高的光合效率、更高的次生代谢产物含量等独特的特点。
在生产和育种上,多倍体植物也表现出了许多优势。
植物多倍体育种的研究可以追溯到20世纪初,最初主要是利用自然或人工诱导多倍体植物进行育种。
然而,这种方法效果不稳定、效率低且操作困难,限制了其在实际生产中的应用。
随着分子生物学和基因工程的发展,植物多倍体育种研究取得了许多进展。
接下来,我们将从以下三个方面来探讨植物多倍体育种的研究进展:多倍体植物的应用、多倍体植物的产生方式、多倍体植物的基因调控机制。
一、多倍体植物的应用多倍体植物具有更高的次生代谢产物含量,对于生物药物、香料、色素及其它次生代谢产物的生产具有广泛的应用前景。
例如,利用八倍体油菜籽中芥酸的含量高于二倍体的特点,可以制备出高品质的油菜籽油和脂肪酸。
此外,多倍体植物的营养更加丰富,对于育种中改良农作物品质有一定的作用。
比如,多倍体小麦不仅重量更大、单株籽粒数增多,而且蛋白质含量也更高。
二、多倍体植物的产生方式1. 自然多倍体植物产生:自然多倍体植物的产生一般是由于染色体分离不完全而引起的,或由于雄配子多倍化的缘故。
不过,自然多倍体植物的产生率很低,而且不能预测和控制,因此其在实际育种中的应用受到了较大的限制。
2. 化学方法诱导多倍体植物产生:另一种诱导植物多倍体的方法是化学方法。
通过处理植株根系的化学物质,使得植物的细胞分裂出现染色体不分离的现象,从而形成多倍体植株。
这种方法操作简便,但产生的多倍体植株繁殖能力有限,只有性繁殖,用于育种的耗时较长。
3. 细胞培养诱导多倍体植物产生:植物多倍体育种中,细胞培养诱导多倍体植物是最为常用、也是最有效的方法。
多倍体育种在园艺作物中的应用
多倍体育种在园艺作物中的应用多倍体育种是一种通过人工诱导或自然杂交等方式,使植物细胞染色体数目加倍,从而获得具有优良性状的新品种的方法。
在园艺作物中,多倍体育种具有广泛的应用价值,为作物品种的改良、病虫害防治及花卉、果树等的栽培提供了重要的技术手段。
在植物学和农业领域,多倍体育种已被广泛应用于各种作物。
例如,通过对马铃薯、小麦和水稻等作物的多倍体育种,成功地获得了抗病、抗逆、高产的新品种。
然而,多倍体育种也存在一些挑战,如技术难度大、育种周期长、投入成本高等。
多倍体育种技术包括诱导、杂交和自交等操作步骤。
诱导是指在细胞分裂时期使用化学物质或物理方法来抑制纺锤体的形成,以促进染色体数目加倍。
杂交是指将不同品种的染色体组进行结合,以实现基因重组和优势互补。
自交是指让亲本植株自行交配,以产生染色体数目加倍的后代。
各种技术的适用范围和存在的问题因作物和育种目标而异。
作物品种的改良:通过多倍体育种,可以获得具有优良性状的新品种,如大果、高产、抗病、抗逆等。
这些新品种可以显著提高作物的产量和质量,增强作物的适应性和抗逆性,从而提高农业生产的效益。
农作物病虫害的防治:多倍体育种可以获得具有抗病虫害的新品种,从而有效地降低农药的使用量和防治成本,减少环境污染。
花卉、果树等的栽培:多倍体育种可以获得具有优良性状的花卉、果树新品种,如大花、重瓣、多季开花、高产、抗病等。
这些新品种可以显著提高观赏价值和产量,满足市场需求。
随着科技的不断发展和应用,多倍体育种在园艺作物中的应用前景十分广阔。
未来,多倍体育种将更加注重分子生物学和基因工程等技术的应用,实现更为精细和高效的育种。
随着人们对园艺作物品质和种类需求的不断提高,多倍体育种将更加注重创新和多样化,为农业生产带来更多的经济效益和社会效益。
多倍体育种在园艺作物中具有重要的应用价值和广阔的发展前景。
尽管该领域仍存在一些技术和应用方面的问题需要进一步探讨和解决,但随着科技的不断进步和应用,相信这些问题将逐渐得到解决,多倍体育种在园艺作物中的应用将更加广泛和深入。
多倍体育种在园艺作物中的应用
多倍体育种在园艺作物中的应用宋书润(邢台市桥东区农业农村局,河北 邢台 054000)摘 要:多倍体指的是3套或超出3套的完整染色体构成的一种生物个体。
当前自然界植物中大概有一半被子植物,同时还有超出一半的禾本科植物,其都是多倍体,代表了生物群体净化的核心特征,多倍化自然也成了植物进化的核心力量。
当前人们对多倍体观赏植物的研究不断深入。
基于此,文章阐述了多倍体育种技术在园艺作物技术里的应用。
关键词:园艺作物;多倍体育种;应用中图分类号:S603 文献标志码:A 文章编号:1672-3872(2019)20-0013-01——————————————作者简介: 宋书润(1986—),女,河北邢台人,本科,助理农艺师,研究方向:农业技术。
1 多倍体育种技术的特点和原理在每个植物细胞中都具备2套染色体,而这2套染色体分别来源于父本和母本。
观察植物细胞可以发现植物基因一般都是二倍体数目,但是这样的一种植物构成下仍然有一部分植物细胞中包含3套或者4套甚至是具备更多套染色体,也就是人们常听到的三倍体与四倍体等,这些除了二倍体以外的个体统都称之为多倍体[1]。
多倍体育种技术就是采用人工干预的形式让染色体成倍增多,因为多倍体植物所具备的染色体会翻倍,所以植物不论是细胞还是器官与二倍体植物相比都会出现一些差异和不同,多倍体育种不仅有着较大的植株和叶子。
同时所结出的花朵和果实等营养器官也比二倍体大很多,并且因多倍体植株本身具备强大的抗逆性,将其种植在变化的自然环境中其要高出一些,同时多倍体育种所结出的果实和植株的叶片与二倍体植物相比也要多、厚一些。
二倍体植物在运输与贮藏时极少会产生植株损坏和变小的情况,也就是说多倍体植株不但有利于观赏同时还具有非常高的抗逆性[2]。
2 多倍体诱导植物1)综合性状较好的二倍体。
多倍体带有遗传性主要是因为原本的低倍体材料具备遗传性,而在染色体翻倍时,会让原本的性状被加强,这样的一种情况下并不会产生新性状。
多倍体育种的原理
多倍体育种的原理
多倍体育种是指通过杂交育种、基因编辑等技术手段,使植物或动物的染色体
数目增加为原来的两倍或更多倍的育种方法。
多倍体育种可以提高作物的产量、改良植物品质、增加植物的抗逆性等,因此在农业生产中具有重要的应用价值。
首先,多倍体育种可以提高作物的产量。
通过使植物的染色体数目增加为原来
的两倍或更多倍,可以使植物细胞内的基因组扩大,从而增加植物的细胞大小和细胞数量,提高光合作用的效率,增加养分的吸收和利用效率,从而提高作物的产量。
其次,多倍体育种可以改良植物品质。
多倍体植物的细胞和组织通常比二倍体
植物更大,这样可以增加植物的细胞内物质的积累量,提高植物的品质。
例如,多倍体葡萄、香蕉等水果通常比二倍体水果更大更甜更多汁,多倍体花卉通常比二倍体花卉更大更艳丽。
另外,多倍体育种还可以增加植物的抗逆性。
多倍体植物通常比二倍体植物具
有更强的抗逆性,能够更好地适应环境的变化,如耐盐碱、耐干旱、耐病虫害等。
总的来说,多倍体育种是一种重要的育种方法,可以提高作物的产量、改良植
物品质、增加植物的抗逆性,对于农业生产具有重要的意义。
随着生物技术的不断发展,多倍体育种技术将会得到更广泛的应用,为农业生产带来更大的效益。
多倍体育种的原理,是通过改变植物或动物的染色体数目,从而达到提高产量、改良品质、增加抗逆性的目的。
这种育种方法在农业生产中具有重要的应用价值,随着生物技术的不断发展,多倍体育种技术将会得到更广泛的应用,为农业生产带来更大的效益。
浅谈多倍体育种在园艺作物中的应用
在自然界中,多倍体已成为一种普遍现象,其在推动植物不断进化的同时也能够促进物种的形成。
作为选育作物新品种的重要途径,多倍体育种主要是通过染色体加倍的方法来实现育种目标,将其应用到园艺作物之中具有诸多优势,其在提高园艺作物产量和质量等方面也发挥着尤为重要的作用。
因此,加强多倍体育种在园艺作物中的应用研究极具重要意义。
1.多倍体育种在园艺作物中的应用价值1.1有利于提高园艺作物产量在园艺作物中进行多倍体育种,可在增加果实重量的同时改善果实的质量;可使蔬菜叶片数量及重量增加;可提升花卉的产量和质量,同时也能够使得花卉观赏性能提高。
园林作物增产增收之后,也会带来不小的经济效益。
1.2有利于提高园艺作物的品质除了能够有效提高园艺作物产量以外,通过对多倍体育中的有效应用也能够提高园艺作物的品质,其在蔬菜作物育种方面的表现尤为突出。
以二倍体与四倍体蔬菜类型为例,二倍体番茄维生素含量要比四倍体番茄维生素含量少一倍,相比较之下,四倍体番茄不仅抗青枯病能力更强,而且生长趋势也更好一些。
1.3可获得无籽或少籽果实通过对多倍体育中的有效应用,还可获得无籽或少籽果实,这类果实往往具有特别的商业价值。
作为目前生产上利用同源多倍体面积最大的植物品种之一,三倍体无籽西瓜不仅兼具多倍体以及杂交一代的双重优势,而且也具备了高产、无籽、含糖量高、抗逆性以及适应性强等优势。
2.多倍体育种在园艺作物中的实际应用从当前多倍体育种在园艺作物中的实际应用状况来看,已有1000多个植物种成功获得了人工多倍体。
其中,常见的多倍体果树有三倍体苹果、梨,以及多倍体柑橘、葡萄等;常见的多倍体(主要以三倍体和四倍体为主)蔬菜有马铃薯、番茄和西瓜等;常见的多倍体花卉有四倍体麝香百合以及金鱼草等。
2.1多倍体育种在果树上的实际应用对于园艺作物而言,其往往具备较小规模、集约栽培、经济价值较高等特点。
作为园艺作物中的品类之一,果树内部多倍体数量相对还是比较多的,其普遍存在于果树的种子内部、树叶以及果实等部分。
多倍体育种在园艺作物中的应用
多倍体育种在园艺作物中的应用摘要:本文主要通过对多倍体的特征特性以及其所具有的生产方式等进行了简要的分析,得出多倍体育种在园艺作物中的具体应用情况,由于多倍体育种所具有的应用优势,使得其在园艺作物中得到了广泛的应用价值。
希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的借鉴和参考。
关键词:多倍体;育种;园艺作物;应用多倍体在自然界中普遍存在,其对植物的育种以及有着一定的影响作用。
在目前的园艺作物中,多倍体育种得到了广泛的应用。
使得园艺作物的产量得到了增加,也使得园艺作物的质量得到了有效的提升,可以说,将多倍体育种应用在园艺作物中,有效的发挥出了其应有的作用。
下面本文就主要针对多倍体育种在园艺作物中的应用进行深入的探究。
1、多倍体的特征特性1.1多倍体可使园艺作物增产增收利用多倍体的巨大性获得大的果实或营养器官产品,使园艺作物增产。
利用染色体加倍后的直接效应为高产量营养体、高营养成分、多叶绿体等。
1.2多倍体使园艺作物的营养成分和品质提高在蔬菜作物育种上表现突出,四倍体蔬菜类型与二倍体相比在经济性状方面有许多优势,四倍体番茄比二倍体番茄维生素含量高一倍,且四倍体番茄生长强壮,抗青枯病能力强;葫芦科蔬菜的三倍体表现为无籽特性、丰产性、对炭疽病抗性较强、果实含糖量高等优良性状。
1.3利用多倍体可孕性低来获得无籽或少籽果实无核果实在商业上具有特别的价值,三倍体无籽西瓜是目前生产上利用同源多倍体面积最大的植物品种之一。
三倍体无籽西瓜是三倍体水平的杂交一代西瓜,具有多倍体和杂交一代的双重优势,适应性和抗逆性强、含糖量高、无籽、耐贮运、产量高。
2、多倍体的产生方式2.1自然发生多倍体的自然发生包括合子的染色体加倍、配子的染色体未减数等方式。
其中合子的染色体加倍是指二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织,如四倍体月见草的自发形成等。
配子的染色体未减数即未减数的雄配子(2n)与减数的雌配子(n)结合,形成三倍体,产生的未减数雄配子(3n)与减数的雌配子(n)结合,形成四倍体。
多倍体对植物进化的意义
多倍体对植物进化的意义1. 嘿,小伙伴们,今天咱们来聊一个超级有趣的话题:植物界的"变形记"——多倍体!这可不是普通的变化,简直就像植物界的超级英雄变身一样神奇!2. 你们知道吗?多倍体就像是植物的基因翻倍运动。
普通植物的染色体是一对一对的,但多倍体植物就像开挂一样,染色体成倍增加,简直是植物界的"大胃王"!3. 这种变化带来的好处可多啦!想象一下,多倍体植物就像是把自己的"装备"翻了倍,细胞变得更大,叶子更厚实,果实更饱满。
就像我们从小个子一下子变成了大高个,多威风啊!4. 多倍体植物特别厉害的地方是,它们特别能抗压!寒冷?没问题!干旱?扛得住!就像穿上了一件超级防护服,各种恶劣环境都不怕。
这让它们在进化过程中占尽了便宜。
5. 有意思的是,多倍体植物还特别会"创新"。
因为基因多了,它们就有更多机会产生新特征。
这就像是给画家更多颜料,能画出更多新花样。
这些新特征让植物在进化中有了更多选择。
6. 在农业上,多倍体可了不得啦!我们吃的小麦,那可是六倍体呢!就是把三种不同小麦的染色体都揉在了一起,这才有了现在又大又香的面包。
想想看,这不就是植物界的"三国合并"吗?7. 西瓜也是个有趣的例子。
野生西瓜又小又苦,经过多倍体育种后,就变成了现在又大又甜的模样。
这简直就像是植物界的"丑小鸭变天鹅"!8. 多倍体还能帮助植物"跨界"发展呢!不同种类的植物通过多倍体,可以产生全新的物种。
这就像是植物界的"联姻",产生了更优秀的后代。
9. 在自然界中,多倍体植物特别能适应各种环境。
从高山到平原,从寒带到热带,到处都能看到它们的身影。
它们就像是植物界的"适应能力担当"!10. 科学家们发现,地球上差不多有70%的被子植物都经历过多倍体化。
这说明多倍体可不是什么稀罕事,而是植物进化的重要推手!11. 多倍体对植物进化的贡献,就像是给植物开了一扇新世界的大门。
园艺专业毕业论文 多倍体育种在园艺作物中的应用
园艺专业毕业论文多倍体育种在园艺作物中的应用多倍体育种在园艺作物中的应用1. 引言近年来,人类对于园艺作物的需求不断增加,为了满足这种需求,园艺专业的研究与发展也日趋重要。
其中,多倍体育种技术的应用在园艺作物的育种中起到了重要作用。
本文将探讨多倍体育种技术在园艺作物中的应用,包括提高产量与品质、增加耐逆性和拓宽遗传多样性等方面的作用。
2. 多倍体育种技术概述多倍体育种技术是指通过诱导植物细胞或组织的多倍化,使植物体细胞染色体数目增加,从而形成多倍体。
多倍体植株相对于同种单倍体植株拥有更多的基因拷贝,因此具有较高的基因表达水平。
这一特性使得多倍体在园艺作物中的应用具有广泛的潜力。
3. 提高产量与品质多倍体植株的基因表达水平较高,因此在园艺作物中通过多倍体育种能够显著提高产量与品质。
例如,在番茄品种改良中,多倍体育种技术被用于提高番茄果实的大小和产量。
研究表明,多倍体番茄与同种单倍体番茄相比,在果实重量和产量上均有显著增加,同时还提高了番茄果实的糖度和抗氧化性能。
4. 增加耐逆性园艺作物常常受到各种环境胁迫的影响,包括干旱、盐碱等。
多倍体育种技术在增加园艺作物的耐逆性方面具有巨大潜力。
研究发现,多倍体作物在逆境环境下的适应能力更强。
例如,一些多倍体玉米品种表现出更好的耐干旱能力,其根系更发达,水分利用效率更高,从而保证了较好的产量。
5. 拓宽遗传多样性遗传多样性是园艺作物育种过程中的重要因素,它决定了作物种植的抗病虫害和适应环境的能力。
多倍体育种技术能够增加植物体的变异性和遗传多样性,从而为作物的育种提供更多的选择。
例如,在蔬菜品种改良中,多倍体育种技术被广泛应用,通过增加变异性,培育出更加抗病虫害的蔬菜品种。
6. 结论多倍体育种技术在园艺作物中的应用为园艺专业的发展注入了新的活力。
通过提高产量与品质、增加耐逆性和拓宽遗传多样性等方面的作用,多倍体育种技术为园艺作物的育种提供了强有力的工具。
未来,我们可以预期多倍体育种技术在园艺作物中的应用将不断扩大,并为人们提供更加优质、高产和抗逆的园艺作物。
植物多倍体育种理论依据与实用价值
植物多倍体育种理论依据与实用价值摘要:多倍体育种现在广泛应用于生产与育种研究中,尤其是在生产实用方面应用更多,如:水稻、蔬菜作物、园艺作用等方面,下面本文主要介绍植物多倍育种的理论依据及其实用价值。
关键词:多倍体,育种,理论依据,实用价值1916年Winker[1]在研究Salanum nigum 嫁接时从愈伤组织得到了四倍体植物,首先引入了多倍体这一概念。
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。
1 多倍体育种的理论依据1.1自然发生多倍体的自然发生包括合子的染色体加倍,配子形成时的染色体未减数等方式。
其中合子的染色体加倍是指二倍体产生少数四倍体细胞或四倍体组织,如四倍体月见草的自发形成等。
配子的染色体未减数即未减数的雄配子(2n)与减数的雌配子(n)结合,形成三倍体,三倍体继而产生未减数雄配子(3n)与减数的雌配子(n)结合,又可形成四倍体。
有时未减数的雄配子(2n)与未减数的雌配子(2n)结合,直接形成四倍体。
据不完全统计,已在85个属的植物中发现过2n配子,故认为这种方式是自然界多倍体形成的普遍方式。
此外不联合基因的配对也会使其产生多倍体[2]。
1.2人工诱导1.2.1物理诱导用于诱导多倍体的物理方法有温度激变、电离辐射、机械创伤、离心力等物理因素诱导染色体加倍。
孙清荣等[3]通过γ-射线照射梨试管苗,诱导产生多倍体变异。
咖啡花粉母细胞减数分裂时,用骤变低温(8~10 ℃)直接处理花器官,可获得大量二倍性花粉粒[4];另外,一些愈伤组织内的染色体能自然加倍,发育成多倍体枝条。
但物理方法由于效率低且不稳定而未能普及利用[5]。
1.2.2化学诱导应用于研究及生产中的化学试剂有各种植物碱、麻醉剂、生长素等,其诱导效果不佳,成功率很低。
目前,秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。
由于秋水仙素诱变作用只在细胞分裂时期,对于那些处于静止状态的细胞没有作用,因此,所处理的植物组织必须是分裂最活跃、最旺盛的部分,通常是处理萌动或刚发芽的种子、幼苗、嫩枝的生长点、芽及花蕾等,对于那些发芽慢的干燥种子效果往往不好。
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
植物多倍体在植物育种中的作用和意义
1. 提高作物的产量
植物的多倍性可以增加植株的生长速度和生物量,从而提高作物的产量。
例如,多倍体水稻每穗籽粒数多,增加了产量;地被草的4倍体和6倍体能够形成更大的叶面积,吸收更多的光能,使植物生长更旺盛,并提高了产量。
2. 提高植物的抗性
植物多倍性可以提高植物的抗逆性和病虫害抵抗力。
例如,播种到多倍体小麦种子中的霜冻或干旱条件下,多倍体小麦比普通种子更具适应性和更高的生存率;多倍体玉米能够形成更厚实的叶片、茎和根系,增加植物的水分和养分的储存量,有利于植物在干旱条件下生长;多倍体草莓和西瓜拥有更高的抗压能力和抗病性。
植物多倍性还能提高植物的品质。
例如,多倍体芒果比普通芒果更大及含水量更高,更加甜美;多倍体色素含量更高的花卉有更加鲜艳的花色;多倍体苹果果实更大,更具口感和风味。
4. 实现新品种的育成
植物多倍性可以通过基因重组和基因编辑等技术手段,创造出新的基因互作和种质组合,使繁殖速度更快的育种进程变得更加高效和快捷。
多倍体诱导技术已经被广泛应用于植物育种中,如葡萄、小麦、玉米、水稻、棉花等多种农作物,这为创新育种提供了新的可能。
总之,植物多倍体在植物育种中发挥着重要作用和意义,是推进农业生产高效、可持续发展的重要手段之一。
多倍体育种
多倍体育种多倍体育种是指经过育种改良或遗传技术处理后,获得了多倍性的植物种类。
多倍体植物具有更多的染色体组,通常比自然种植物拥有更多的基因副本。
这种机制使得多倍体植物在生长速度、产量以及抗病性等方面有着一些优势。
多倍体育种的意义多倍体植物在农业生产中具有重要的意义。
首先,多倍体植物通常会表现出更强的生长势,生长速度更快,生长季节更长,从而提高了作物的产量。
其次,多倍体植物具有更高的抗逆性和抗病性,能够适应更多的环境,减少农药的使用。
另外,多倍体植物在某些情况下还可以提高作物的品质,比如果实的甜度和大小等方面。
多倍体育种方法多倍体育种主要有两种方法,一种是化学诱导多倍体,另一种是无性繁殖产生多倍体。
化学诱导多倍体是通过用化学物质处理植物的种子或幼苗,使得植物细胞产生多倍体现象。
而无性繁殖产生多倍体则是通过植物的无性生殖器官,比如细胞培养、离体培养等方式,产生多倍体植株。
多倍体植物的应用多倍体植物在农业生产中有着广泛的应用。
比如玉米、小麦、大豆等重要农作物就有许多多倍体品种。
这些多倍体品种在提高产量、改善品质、提高抗病性等方面发挥着重要作用。
此外,多倍体植物还被广泛用于植物遗传改良研究中,用来研究基因的功能及相关的生理过程。
结语多倍体育种是一项重要的种植技术,对于提高农作物的产量、品质和抗病性方面有着显著的作用。
通过多倍体育种的技术手段,我们可以更好地解决农业生产中的一些问题,为粮食安全和农业可持续发展提供技术支持。
希望在未来的发展中,多倍体植物能够更广泛地应用于农业生产中,为人们的生活带来更多的便利。
多倍体育种在园艺作物中的应用
多倍体育种在园艺作物中的应用
多倍体育种是指通过染色体倍增技术,将植物体细胞染色体数目增加到正常倍数的两倍或以上,培养出具有多倍体性状的植株,并利用这些植株进行育种。
多倍体育种技术已经在许多园艺作物的育种中得到了广泛应用。
首先,多倍体育种可以增加植物的生长势,提高产量和品质。
在草莓、葡萄、番茄、华盛顿脆皮甜瓜等果蔬类园艺作物中,多倍体育种可以增加果实大小、产量和糖度,提高果实商业价值。
其次,多倍体育种可以提高植物的抗逆性。
在热带水果类园艺作物中,如芒果、桑葚、木瓜等,多倍体育种可以提高植物的耐旱、耐盐和耐寒性,使植物在恶劣环境下仍能生长茁壮。
此外,多倍体育种还可以改良植物的外观和风味。
如西葫芦、黄瓜、花菜、花椰菜等蔬菜类园艺作物,多倍体育种可以改善其形态、颜色和口感,提高植物的观赏和食用价值。
总之,多倍体育种技术在园艺作物中的应用具有广泛前景。
它可以帮助生产者获得更高的经济效益和社会效益,也可以推动园艺作物育种的进一步发展和创新。
- 1 -。
举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法
举例说明多倍体育种的具体应用目的意义方法多倍体育种的具体应用目的意义方法植物多倍体育种是一种重要的遗传改良手段,通过人工诱导或天然发生,使植物染色体数目增加,形成多倍体。
这种方法可以提高植物的产量、抗病性、适应性和品质等方面的性状,对于农业生产和环境保护具有重要意义。
本文将详细介绍多倍体育种的具体应用、目的、意义和方法。
一、多倍体育种的具体应用1.作为新品种选育材料多倍体植株在遗传上较为稳定,因此可作为新品种选育材料。
通过对不同基因型间进行杂交,在后代中筛选出优良基因型,并利用多倍化技术固定这些基因型,形成新品种。
2.提高植物产量多倍化后的植株叶片大小增加,光合作用强度增加,从而提高了光合效率和养分利用率。
同时,由于细胞核数目增加,细胞大小也相应增大,使得整个植株生长更加健壮,并能够快速吸收土壤中的养分和水分,从而提高植物产量。
3.提高植物抗病性多倍体植株的细胞核数目增加,细胞大小变大,使得植物更加强壮,抵御外界环境的侵害能力增强。
同时,多倍体植株中基因型的多样性也更加丰富,有利于筛选出具有更好抗病性的基因型。
4.提高植物适应性多倍化后的植株对环境适应能力更强。
在干旱、高温、低温等恶劣环境下,多倍体植株能够更好地适应环境,并保持正常生长和发育。
5.提高食品营养价值某些蔬菜、水果等食品经过多倍化后,其营养成分含量会相应增加。
例如,西红柿经过四倍体育种后其果实中番茄红素含量明显增加。
二、多倍体育种的目的意义1.促进农业生产发展通过多倍体育种技术改良作物品种,可以提高作物产量、质量和抗逆性,从而促进农业生产发展,增加农民收入。
2.保护生态环境多倍体育种技术可以提高植物适应性和抗病性,减少农药和化肥的使用,从而保护生态环境。
3.推动科学研究多倍体育种技术可以为植物遗传学、分子生物学等领域的研究提供更多材料和手段,推动科学研究的进步。
三、多倍体育种的方法1.化学诱导法化学诱导法是最常用的多倍体育种方法之一。
同源多倍体在育种上的应用
同源多倍体在育种上的应用同源多倍体在育种上的应用,听起来可能有点儿高深,但其实就是一个让植物变得更强大的神奇方法。
我们得聊聊什么是同源多倍体。
简单来说,就是在某些植物中,它们的染色体数量翻倍了。
这就好比你把一张照片复印了好几份,越复印越多,信息却依然清晰。
这种“增倍”的现象,不仅让植物的基因变得丰富,还能让它们更加适应各种环境。
想象一下,你在花园里看到的那些花花草草,它们的颜色、形状、甚至抗病能力都各有千秋。
可有些植物在面对病虫害时就像小孩儿见了鬼,吓得瑟瑟发抖。
可是,如果我们运用同源多倍体的技术,就能让这些植物变得像超级英雄一样,拥有超强的抵抗力。
不仅能打击病虫害,还能让它们在干旱的环境中茁壮成长。
哎呀,这样想想,种花也变得有意思多了,变成了一场植物界的“变形金刚”大战!育种这事儿其实就像选篮球队员,你得找那些身体条件优秀的。
多倍体植物因为基因丰富,往往在选拔中脱颖而出,成为了“优质苗子”。
比如说,我们在育种中需要抗病、耐旱、产量高的植物,采用同源多倍体技术,就能加速这些优良性状的出现。
像小姑娘编辫子一样,把不同的基因结合起来,编出更美丽的花朵。
再说说那些让人头疼的杂交育种。
传统的杂交就像把两种不同的口味混在一起,有时候能碰撞出火花,有时候却像是糖和盐的结合,味道奇怪得很。
而通过同源多倍体,我们可以在基因层面上直接“增量”,让好的性状更快更稳地传递。
就像是在菜市场挑菜,一挑就能挑到最新鲜、最结实的。
不过,说到育种,咱也不能光顾着说好。
其实这技术也有一些小“雷区”。
比如,一些多倍体植物虽然基因丰富,但有时候它们的生长速度却会慢得让人心急。
想想看,春天种下的种子,结果等了半天都没见到发芽,心里真是七上八下。
这些植物可能会比常规植物更容易出现一些生长缺陷,简直让人捉急。
但没关系,这些都是在不断研究和探索中的问题,谁让科学的路上总有挑战呢?同源多倍体在育种上的应用,简直是个新鲜玩意儿。
它让我们的农作物变得更强、更有竞争力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
植物多倍体在植物育种中的作用和意义2019-08-29 09:11:08| 分类:生物技术|举
一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。
我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。
当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者,称为多倍体。
多倍体在植物进化中有很重要的意义。
随着植物自然演化地位的提高,多倍体所占比例增大。
据有关资料显示,自然界中,多倍体在裸子植物中占物种的13%,在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。
遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列,或多倍体系列。
处在倍数性系列上的植物,因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型,它们在细胞染色体尚未数清以前,就早已为形态分类学家区分为不同的种群。
多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。
一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种,如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。
多倍体的种类,根据产生方法分为:天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid);根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid),增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体(heterologous polyploid),增加的染色体来源于不同的物种或不同的属;根据染色
体数目分为三倍体(triploid)、四倍体(tetraploid)、六倍体(hexaploid)、八倍体(octoploid),以此类推。
植物界中多倍体极为常见,藻类和真菌中都掌握了存在多倍体的例证。
在高等植物中,苔藓植物53%是多倍体,蕨类植物约97%是多倍体,裸子植物约5%是多倍体,被子植物约70%是多倍体。
多倍体是在千万年的历史进化过程中不断适应环境而形成的,许多学者认为最初的染色体加倍或者发生在合子中(即合子中的染色体加倍或未减数的雌雄配子结合,产生具功能的四倍体合子)产生多倍体植株,或者发生在某些顶端分生组织中产生多倍体嵌合体。
多倍体植物在自然界中是普遍存在的,由于它们在生理上较二倍体有更强的适应性和遗传上有较大的可塑性,使得育种学家自20世纪30年代开始就热衷于进行多倍体育种的研究。
目前多倍体诱导育种工作在农作物、果树、蔬菜、花卉等的品种选优,创造新的种质资源等领域广泛开展,取得了较好的成绩。
药用植物多倍体育种工作的开展也比较早,1937年布莱克斯里等人用秋水仙碱处理曼陀罗(D.inoxia)获得多倍体。
半个多世纪以来,育种学家对多种药用植物进行了多倍体育种的研究,培育了许多高产优质新品种,拓宽了种质资源,防止了由于长期人工栽培而导致的品种退化。
在自然条件下,机械损伤,射线辐射,温度骤变,及其它一些化学因素刺激,都可以使植物材料的染色体加倍,形成多倍体种群。
近几十年来,随着人们对多倍体诱导机制研究的深入,由人工模拟自然条件来诱导多倍体植物获得了长足进展,形成了不少由价值的人工多
倍体种群。
细胞核内染色体组加倍以后,常带来一些形态和生理上的变化,如巨大性,抗逆性增强等。
一般多倍体细胞的体积,气孔保卫细胞都比二倍体大,叶子、果实、花和种子的大小也随加倍而递增。
从内部代谢来看,由于基因剂量加大,一些生理生化过程也随之加强,某些代谢物的产量比二倍体增多,如大麦同源四倍体种子蛋白质含量比二倍体提高10-12%,玉米同源四倍体籽粒内拟胡萝卜素含量比二倍体原种增加43%,胡萝卜糖含量增加10—20%,欧洲巨型山杨生长量增加一倍等。
这些改变都与基因剂量有关。
多倍体的产生多出现在分布区的一些边缘地带,多在气候条件恶劣的地区,这些地区多倍体的出现常伴随着抗逆性的相对提高,如报春花原产温带,我国云南很多,原始种为二倍体,而新生的异源四倍体分布在二倍体区域内的高山上,三倍体和八倍体分布在更北或更南的高山上,而十四倍体生长在极地。
由于多倍体植物带有巨大性,不育性、代谢物增多和抗递性加强等特点,给生产、生活带来了很大的经济价值。
多倍体在药用植物育种中的作用是由多倍体药用植物的特征所决定的。
从植物进化的趋势来看,染色体多倍性的基数从不稳定到稳定,倍数性从少到多,因此,多倍体在植物进化中具有十分重要的意义;多倍体比它们的二倍体祖先有更广泛的生态上的忍受力,对环境有更大的适应性。
多倍体植物的具体特征可总结如下:
(1)植株的巨大型和较强的适应性多倍体植物一般较起源的二倍体的细胞和植株均增大,细胞中染色体数目增加,花粉粒和气孔
增大也是多倍体的一个显著特征。
多倍体植株的农艺性状通常有明显变化,突出表现在根、茎、叶、花等器官上具有巨型性,这能大幅度提高以相应部位入药的药材的产量,例如丹参(tiorrhiza)同源四倍体普遍比原植物生长势旺而浓绿,茎秆粗壮,植株高,根部药材比原植物粗大;菘蓝(I.indigotica)同源四倍体较原植物叶宽大而厚实,茎秆粗壮,花、果实也略显增大;牛膝(A.bidentata)同源四倍体根的干重较二倍体有显著提高,但其木质化程度却比二倍体低,说明质量也有所提高。
多倍体植株往往也具有较大的花和果实,因此对花和果实类药材的生产也具有重要意义。
(2)较好的结实性和较强的抗逆性稳定型的多倍体结实性比较好。
人工合成的多倍体染色体数若为奇数者则几乎不育,如三倍体西瓜就没有种子。
人工合成的多倍体染色体为偶数者最初也多结实性不良,但是经过长期选择淘汰,结实性则可大大超过二倍体,如六倍体普通小麦较二倍体小麦产量高得多。
自然存在的多倍体植物较之原始种的二倍体有更强的抗逆性,即有更强的对病虫害的抗性,对寒冷和干旱的忍受力也较强。
在高原地带的植物常有多倍体变种,这也从一个侧面说明多倍体植物对寒冷等气候条件有较强的适应性。
由于多倍体植株一般较矮,茎秆粗壮,故能较好地抵抗倒伏。
有的还具有抗干旱、抗病虫害等其他抗性,例如由日本薄荷(Mentha arvensts var.piperascens)和库页薄荷(M.gachalinensis)诱导的异源四倍体具抗粉真菌、抗寒等优点,这些优点对扩大种植区域,提高产量及野生品种变栽培品种极为有利。
(3)多倍体植株通常具有较高含量的药用活性成分在实践中发现,大多数多倍体中次生代谢产物的含量都有所增加。
例如菖蒲(Acorus calamus Linn.)在长期自然变异过程中形成了二倍体、三倍体、四倍体和六倍体各种类型。
据化学测定,其根茎的含油量、精油的化学成分、植物体内草酸钙的含量均与染色体倍数有关,二倍体中不含β-细辛醚、三倍体含20%~30%的β-细辛醚和顺甲异丁香油的混合物,四倍体精油中含有比三倍体高两倍的β-细辛醚。
曼陀罗(D.stramonium)同源四倍体中生物碱含量大约是原植物的2倍;牛膝(A.bidentata)同源四倍体中蜕皮激素较原植物高出达10倍之多;丹参(S.miltiorrhiza)同源四倍体中隐丹参酮、丹参酮IA、丹参酮IIA分别较原植物高203.26%、70.48%、53.16%。
染色体倍性的增加与化学成分含量的变化并不呈正比关系,例如毛曼陀罗(D.inoxia Mill.)的三倍体生物碱含量较二倍体、四倍体均高。
多倍体与原植物比较,并不只限于原有性状的加强和提高,有的可能会产生新的性状和新的化学成分。
例如福禄考(Phlox drummondii Hook.)的同源四倍体中能够产生亲本所不含有的黄酮类成分;菘蓝(I.indigotica)同源四倍体中游离氨基酸成分组成与二倍体亲本相比也不一致,从中可能筛选出具有药理活性的前导化合物。
一般而言,用秋水仙素诱导成的多倍体植株往往是同源四倍体,如果将其与二倍体对照杂交,便可获得三倍体的植株,例如,人工获得的三倍体西瓜、香蕉等。
无籽或少籽是它们的显著特征。
另外,在倍性育种的过程中,在一些远源杂交不亲合的组合中,如果将其中之
一加倍、远源杂交往往变得容易进行,而且所获得的异源多倍体在生长量及抗逆性方面,往往有突出表现。
在用各种射线诱变育种时,多倍体材料的诱变率大大高于二倍体对照。
由此可见,在人工诱导植物多倍体的基础上,如能结合其它育种手段,以培育出高质量的植物新品种,大有潜力可挖。
4)、育性低多倍体植株普遍具有育性下降的特点,而且种子不饱满,呈皱形,这与花粉发育不好有直接关系。
这对于收获籽粒为目的农作物来说是个致命的缺点,但对于全草类、根茎类、叶类、花类的中药植物来说影响不大。
而对希望收获无籽果实的植物,如西瓜、枸杞等又是一个难得的优良特征。
多倍体在所有的生长发育阶段都表现缓慢,如种子发芽迟,生长慢,开花晚等,致使生育期延长,其原因是细胞分裂强度降低,生长素含量减少。
总之,随着人们对多倍体诱导技术及其它相关育种技术研究的深入,一定能形成越来越多的人工多倍体种群,使多倍体诱导成为最有效的育种手段之一。