第17章 倍性育种PPT教学课件
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《倍体与多倍体育种》课件
总结词
多倍体育种技术可以通过增加作物的染色体数，促进作物的生长和发育，从而提高作物 的产量。
详细描述
多倍体育种技术可以通过染色体加倍和筛选等步骤，创造出具有优良产量性状的作物新 品种。这些新品种在生长和发育过程中可以更好地吸收和利用养分，产生更多的生物量 ，从而提高作物的产量。在产量育种中，多倍体育种技术是一种有效的手段，可以帮助
倍体在生物界中的分布
总结词
倍体在生物界中广泛分布，包括植物、动物和微生物等。
详细描述
倍体在生物界中广泛分布，不仅存在于植物界，也存在于动物界和微生物界。在植物界中，多倍体的 植物较为常见，如马铃薯、小麦等。在动物界中，也有一些多倍体的动物，如某些鱼类和昆虫。此外 ，在微生物界中也有一些多倍体存在。
提高园艺植物观赏价值
多倍体育种可以改善园艺植物的花色 、花型、株型等观赏特性，提高其观 赏价值。
倍体育种在畜牧业中的应用
培育高产奶牛品种
通过多倍体育种可以培育出产奶量更高、奶质更优的奶牛品种， 提高畜牧业经济效益。
改善肉质和生长性能
多倍体育种可以改善肉用动物的生长速度、肉质和脂肪含量等品质 特性，提高其商业价值。
《倍体与多倍体育 种》ppt课件
目录
• 倍体的概念与类型 • 多倍体育种的方法 • 倍体育种在农业上的应用 • 多倍体育种在农业上的应用 • 未来展望
01
CATALOGUE
倍体的概念与类型
倍体的定义
总结词
倍体的定义是指细胞中染色体数目成倍增加的个体。
详细描述
在生物学中，倍体的定义是指细胞中染色体数目成倍增加的个体。通常情况下 ，大多数生物的细胞中染色体数目是恒定的，但某些生物在演化过程中可能会 出现染色体数目的变异，从而形成倍体。
多倍体育种技术可以通过增加作物的染色体数，促进作物的生长和发育，从而提高作物 的产量。
详细描述
多倍体育种技术可以通过染色体加倍和筛选等步骤，创造出具有优良产量性状的作物新 品种。这些新品种在生长和发育过程中可以更好地吸收和利用养分，产生更多的生物量 ，从而提高作物的产量。在产量育种中，多倍体育种技术是一种有效的手段，可以帮助
倍体在生物界中的分布
总结词
倍体在生物界中广泛分布，包括植物、动物和微生物等。
详细描述
倍体在生物界中广泛分布，不仅存在于植物界，也存在于动物界和微生物界。在植物界中，多倍体的 植物较为常见，如马铃薯、小麦等。在动物界中，也有一些多倍体的动物，如某些鱼类和昆虫。此外 ，在微生物界中也有一些多倍体存在。
提高园艺植物观赏价值
多倍体育种可以改善园艺植物的花色 、花型、株型等观赏特性，提高其观 赏价值。
倍体育种在畜牧业中的应用
培育高产奶牛品种
通过多倍体育种可以培育出产奶量更高、奶质更优的奶牛品种， 提高畜牧业经济效益。
改善肉质和生长性能
多倍体育种可以改善肉用动物的生长速度、肉质和脂肪含量等品质 特性，提高其商业价值。
《倍体与多倍体育 种》ppt课件
目录
• 倍体的概念与类型 • 多倍体育种的方法 • 倍体育种在农业上的应用 • 多倍体育种在农业上的应用 • 未来展望
01
CATALOGUE
倍体的概念与类型
倍体的定义
总结词
倍体的定义是指细胞中染色体数目成倍增加的个体。
详细描述
在生物学中，倍体的定义是指细胞中染色体数目成倍增加的个体。通常情况下 ，大多数生物的细胞中染色体数目是恒定的，但某些生物在演化过程中可能会 出现染色体数目的变异，从而形成倍体。
09_倍性育种08
多倍体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组数目的生 物体
（如 3X 、 4X …… ）
如 ：二粒系小麦为异源4 倍体，普通系小麦为异源6 倍 体，棉花为异源四倍体，甘蓝型油菜为异源四倍体等。 同源多倍体 植物多倍体 异源多倍体
• 同源多倍体： 多倍体中染色体组来源相同，如
四倍体水稻 AAAA ， 2n=4X=48 ，四倍体黑
异常减数分裂形 成2n配子
（三） 多倍体的育种意义
① ②
利用染色体加倍的剂量效应 ，增大作物的营 养器官或果实； 通过异源多倍体 克服远缘杂交的困难 （杂交 不实、杂 种不育）；
遗传桥梁 ：作为不同倍数性物种间或植物 间远缘杂交的遗传桥梁， 是基因转移的有 效手段。
③
二 、 多倍体的诱导途径
P131.
麦 RRRR ， 2n=4X=28 ；
同源多倍体的一个显著特征是植株、器官和
细胞的 “ 巨大性 ” , 其某些代谢物的含量也
较高。
• 异源多倍体：
多倍体中的各染色体组来源不同，多为种、属间杂种
例：普通小麦是异源 6 倍体 AABBDD ， 2n=6X=42; 小黑麦为异源 8 倍体 AABBDDRR ， 2n=8X=56 或异源 6 倍体 AABBRR， 2n=6X=42;
六 单倍体育种存在的问题
1. 花药培养愈伤组织诱导率和绿苗再生率 不高； 2. 花药培养力品种间差异大。
The
EndLeabharlann 第九章倍性育种（Ploidy Breeding)
植物倍性育种的重要意义
• 倍性育种（Ploidy Breeding)是指通过植物染色 体数目倍数性的变化而获得遗传变异，再通 过系统的选择与鉴定进一步培育成作物新品 种的育种方法。倍性育种又称为染色体组工程育
倍性育种PPT课件
27
处理方法
秋水仙素一般多用水溶液,亦可稀释于低浓度的酒精中或10 ％的甘油中或制成羊毛脂膏或加入琼脂凡士林中后施用。 常用的处理方法有：
28
①浸渍法
适合于处理种子、枝条、盆栽小苗的茎端生长点。一般发芽 种子处理数小时至3天,处理浓度0.2%~1.6%。浸渍时不宜 淹没种子，处理时间也不能太长，以免影响根的生长。处理 后用清水洗净，再播种或沙培。 如百合类鳞片用秋水仙素处理1~3小时后扦插，可得到四倍 球芽；唐菖蒲实生小球也可用浸渍法获得四倍体植株。
倍性育种
定义及倍性变异的种类 多倍体育种 单倍体育种 非整倍体的利用
1
倍性育种：人工诱发植物染色体数目发生变异,根据
育种目标,从中选育新品种或选育育种亲本的方法。
2
倍性变异的种类
整倍体变异：植物染色体数目出现与染色体基数呈倍数性 关系的变异。整倍体变异变异的结果是产生多倍体 (polyploid)和单倍体(haploid)。
小黑麦 异源六倍体 AABBRR；异源八倍体 BBDDRR芥
菜
异源四倍体
萝卜甘蓝 异源四倍体
10
萝卜（2n=18） x 甘蓝（2n=18） 染色体加倍
萝卜甘蓝（2n=4x=36）
11Байду номын сангаас
金鱼草
二.多倍体植物的特点 1.同源多倍体植物的特点
①育性差，结实率低。 ②形态、组织学上的特征
多倍体植株一般比原来的二倍体表现出巨大性。
18
四.多倍体的诱导与育种
诱导材料的选择 多倍体产生的途径和方法-秋水仙素及其加倍作用 多倍体植物的鉴定
19
1.诱导材料的选择 ①选择主要经济性状优良的品种 ②选择染色体组数较少的种类
处理方法
秋水仙素一般多用水溶液,亦可稀释于低浓度的酒精中或10 ％的甘油中或制成羊毛脂膏或加入琼脂凡士林中后施用。 常用的处理方法有：
28
①浸渍法
适合于处理种子、枝条、盆栽小苗的茎端生长点。一般发芽 种子处理数小时至3天,处理浓度0.2%~1.6%。浸渍时不宜 淹没种子，处理时间也不能太长，以免影响根的生长。处理 后用清水洗净，再播种或沙培。 如百合类鳞片用秋水仙素处理1~3小时后扦插，可得到四倍 球芽；唐菖蒲实生小球也可用浸渍法获得四倍体植株。
倍性育种
定义及倍性变异的种类 多倍体育种 单倍体育种 非整倍体的利用
1
倍性育种：人工诱发植物染色体数目发生变异,根据
育种目标,从中选育新品种或选育育种亲本的方法。
2
倍性变异的种类
整倍体变异：植物染色体数目出现与染色体基数呈倍数性 关系的变异。整倍体变异变异的结果是产生多倍体 (polyploid)和单倍体(haploid)。
小黑麦 异源六倍体 AABBRR；异源八倍体 BBDDRR芥
菜
异源四倍体
萝卜甘蓝 异源四倍体
10
萝卜（2n=18） x 甘蓝（2n=18） 染色体加倍
萝卜甘蓝（2n=4x=36）
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金鱼草
二.多倍体植物的特点 1.同源多倍体植物的特点
①育性差，结实率低。 ②形态、组织学上的特征
多倍体植株一般比原来的二倍体表现出巨大性。
18
四.多倍体的诱导与育种
诱导材料的选择 多倍体产生的途径和方法-秋水仙素及其加倍作用 多倍体植物的鉴定
19
1.诱导材料的选择 ①选择主要经济性状优良的品种 ②选择染色体组数较少的种类
倍性育种
花药培养
将花粉处于单核时期（小孢子）的花药进行离体培养。 将花粉处于单核时期（小孢子）的花药进行离体培养。 通过培养使它离开正常的发育途径（ 通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后 产生精子的途径）而分化成为单倍体植株。 产生精子的途径）而分化成为单倍体植株。 花粉培养有两条途径 由花粉分裂形成愈伤组织 愈伤组织（ ①由花粉分裂形成愈伤组织（即分化程序很低的薄壁细胞 ），再由愈伤组织分化出根和芽 最后形成植株。 再由愈伤组织分化出根和芽， 团），再由愈伤组织分化出根和芽，最后形成植株。 由花粉分裂形成胚状体 再由胚状体长成植株。 胚状体， ②由花粉分裂形成胚状体，再由胚状体长成植株。
生物体细胞中的染色体数一般用 2N 表示，配子中的 表示， 表示，如甘蓝体细胞中的染色体数为2N 18， 染色体数用 N 表示，如甘蓝体细胞中的染色体数为2N = 18， 9。 雄配子体和雌配子体的染色体数为 N = 9。
二倍体 (Diploid)
二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体， 二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体，如 甘蓝: 18。 甘蓝: 2N = 2x = 18。
小孢子培养
通常小孢子培养分以下几个步骤： 通常小孢子培养分以下几个步骤：
1. 花蕾的准备 2. 小孢子的游离 3. 胚胎的诱导和再生 4. 染色体的加倍. 染色体的加倍.
矮牵牛小孢子培养过程（尝试阶段）
1花粉预处理培养 2.花药壁组织与小孢子 共培养 3小孢子培养？ 小孢子培养 4. 胚胎的诱导和再生 5. 染色体的加倍. 染色体的加倍.
2. 离体诱导
将一定发育阶段的花药、花粉、子房，通过无菌操 将一定发育阶段的花药、花粉、子房， 作接种在培养基上， 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， 组织，然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植 株。
倍性育种
•
5、嵌合体问题 通过对处理的组织器官 发育时期的选择，控制秋水仙素浓度、采用 合适的处理时间等途径解决； • 6、多倍体群体的选育 对诱导成多倍体 材料进行选育的方法与常规育种方法基本相 同 • 7、与其他育种手段结合 如与组织培养 结合。
4、多倍体作物的应用
• 1、同源多倍体 （1）谷类作物：同源四倍体黑麦 （2）三倍体甜菜 （3）三倍体西瓜 • 2、异源多倍体 异源多倍体小黑麦 初级小黑麦：直接由小麦与黑麦杂交所得 次级小黑麦：由相同或不同倍性的初级小黑 麦相互杂交而得 代换型小黑麦：它是由某一染色体组中的某 些染色体代替了正常六倍体小黑麦中的某些染色体而 获得。
四、单倍体在育种上的应用价值
• 1、缩短育种年限 • 2、克服远缘杂交的困难 • 3、提高诱变育种的效率 • 4、合成育种新材料
五、单倍体育种的主要步骤
• 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 有丌良基因，这些基因徆可能在诱导出的单 倍体中出现。 • 2、单倍体材料的获得 获得单倍体的途径 主要有量个方面，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。
•
细胞在秋水仙碱处理后，用清水洗净 残留的秋水仙碱，细胞可恢复正常。秋 水仙碱在适当的浓度范围内，对植物细 胞基本上无毒害作用，药剂在细胞中扩 散后，无明显的毒害作用，遗传上一般 丌収生其他变异。
• （三）生物因素诱导 生物因素诱导主要包括利用胚 乳培养、体细胞杂交等技术产生多 倍体，这一技术还有待于迚一步研 究。
3、孪生苗（双生苗） 一粒种子上长出的2株戒多株苗称为孪生苗（双 胚苗）戒多胚苗。被子植物中少数属如柑橘属中常常 出现双胚戒多胚现象。双胚种子长成的双生苗中有单 倍体，其出现的频率较单生苗高。我国在水稻、苎麻、 亚麻中均収现双胚苗、多胚苗类型，能够出现单倍体 4、半配合生殖（Semigamy） 半配合是一种丌正常的受精类型，当精核迚入卵 细胞后，丌収生精核和卵核结合，而是精核和卵核各 自独立分裂，幵収育成胚，形成代表父本和母本性状 的嵌合体。
《倍性育种》PPT课件
五、单倍体的二倍化 自然加倍——频率低，受试材的影响 人工加倍——秋水仙碱溶液处理
①单倍体植株的茎尖生长点或根系 ②花粉
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20
第三节 单倍体育种
六、单倍体育种的应用 1、加速遗传育种材料的纯合，缩短育种周期 2、提高选择效率 3、与其他育种技术结合，提高育种效率 4、构建分子遗传图谱
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38
第二节 多倍体育种
7、流式细胞仪分析
用特异的DNA荧光染料对细胞染色后测定样品的荧光密度， 荧光密度与DNA含量呈正比 优点： ①快速 ②能区分变异体是混倍性嵌合体还是同型突变体 ③不受试材的限制 ④能确定染色体小而难以用染色体计数法确定倍性的物种
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39
第二节 多倍体育种
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28
第二节 多倍体育种
二、人工理化诱变 1、物理方法诱变多倍体 高温、低温、射线、干旱 玉米幼胚短暂置于40℃高温下能诱导染色体加倍 诱变效率较低、嵌合体产生频率较高，未被广泛 应用
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29
第二节 多倍体育种
2、化学方法诱变多倍体 （1）诱变多倍体的化学药剂 秋水仙碱：百合科秋水仙属植物的器官和种子中分离提取 出来的剧毒生物碱，分子式为C22H25NO6。 萘嵌戊烷、萘骈乙烷、安磺灵、戊炔草胺等
③三倍体与二倍体杂交得到四倍体（Alpha 68 苹果）
④四倍体为母本，二倍体为父本杂交筛选出新的四倍体类型 （“翠绿”、“翠宝”）
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33
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34
第二节 多倍体育种
四、离体培养获得多倍体 胚乳培养获得三倍体 原生质体融合获得多倍体 其他组织离体培养获得多倍体
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①单倍体植株的茎尖生长点或根系 ②花粉
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第三节 单倍体育种
六、单倍体育种的应用 1、加速遗传育种材料的纯合，缩短育种周期 2、提高选择效率 3、与其他育种技术结合，提高育种效率 4、构建分子遗传图谱
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第二节 多倍体育种
7、流式细胞仪分析
用特异的DNA荧光染料对细胞染色后测定样品的荧光密度， 荧光密度与DNA含量呈正比 优点： ①快速 ②能区分变异体是混倍性嵌合体还是同型突变体 ③不受试材的限制 ④能确定染色体小而难以用染色体计数法确定倍性的物种
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第二节 多倍体育种
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第二节 多倍体育种
二、人工理化诱变 1、物理方法诱变多倍体 高温、低温、射线、干旱 玉米幼胚短暂置于40℃高温下能诱导染色体加倍 诱变效率较低、嵌合体产生频率较高，未被广泛 应用
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第二节 多倍体育种
2、化学方法诱变多倍体 （1）诱变多倍体的化学药剂 秋水仙碱：百合科秋水仙属植物的器官和种子中分离提取 出来的剧毒生物碱，分子式为C22H25NO6。 萘嵌戊烷、萘骈乙烷、安磺灵、戊炔草胺等
③三倍体与二倍体杂交得到四倍体（Alpha 68 苹果）
④四倍体为母本，二倍体为父本杂交筛选出新的四倍体类型 （“翠绿”、“翠宝”）
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第二节 多倍体育种
四、离体培养获得多倍体 胚乳培养获得三倍体 原生质体融合获得多倍体 其他组织离体培养获得多倍体
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《多倍体育种》PPT课件
总之：
****多倍体的产生是植物对不利条件的适应，是自然选 择的结果，从而进化发展成新的变种或物种。
精选ppt
14
小 麦 属 精物选ppt种 的 进 化
15
芸 苔 属 物 种 的 二 倍 成体 与 异 源 四 倍 体 的 形
芥菜型油菜 白菜型油菜
黑芥
• 芸薹属有三个二倍体基本种； • 分别有染色体数目不等的染色体组； • 形成异源多倍体
化学物质有富民农、萘嵌戊烷、吲哚 乙酸及应用效果最好且最为广泛的秋水 仙素。许多育种学家在20世纪30年代， 开始积极地用秋水仙素诱导多倍体。
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30
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④滴液法 处理较大植株的顶芽、腋芽时， 常用浓度为0.1%～0.4%，每日滴一至数次， 并反复处理数日，使溶液透过表皮浸入组 织内起作用。也可先用小片脱脂棉包裹幼 芽，再往上滴药剂把棉花浸湿。
• 3x, 4x grape
Big fruits, seedless
• 4x Tomato
High Vc content
• 3x watermelon
Big fruit, seedless
• 3x azalea 杜鹃花 Big flower, long period of flowering
精选ppt
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26
▪ 最好选择能单性结实的品种 Capable of asexual
fruit setting
对于果树，染色体多倍化后，常常会使育性 降低。
▪ 选用多个品种进行处理Treat more varieties
****多倍体的产生是植物对不利条件的适应，是自然选 择的结果，从而进化发展成新的变种或物种。
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小 麦 属 精物选ppt种 的 进 化
15
芸 苔 属 物 种 的 二 倍 成体 与 异 源 四 倍 体 的 形
芥菜型油菜 白菜型油菜
黑芥
• 芸薹属有三个二倍体基本种； • 分别有染色体数目不等的染色体组； • 形成异源多倍体
化学物质有富民农、萘嵌戊烷、吲哚 乙酸及应用效果最好且最为广泛的秋水 仙素。许多育种学家在20世纪30年代， 开始积极地用秋水仙素诱导多倍体。
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④滴液法 处理较大植株的顶芽、腋芽时， 常用浓度为0.1%～0.4%，每日滴一至数次， 并反复处理数日，使溶液透过表皮浸入组 织内起作用。也可先用小片脱脂棉包裹幼 芽，再往上滴药剂把棉花浸湿。
• 3x, 4x grape
Big fruits, seedless
• 4x Tomato
High Vc content
• 3x watermelon
Big fruit, seedless
• 3x azalea 杜鹃花 Big flower, long period of flowering
精选ppt
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▪ 最好选择能单性结实的品种 Capable of asexual
fruit setting
对于果树，染色体多倍化后，常常会使育性 降低。
▪ 选用多个品种进行处理Treat more varieties
倍性育种
来自二倍体植物（2n=2x）的单倍体细胞中只有
一组染色体（1x），叫一元单倍体
（monohapolid），简称一倍体（monopolid）。
来自四倍体植物（2n=4x）的单倍体细胞中含有 两组染色体（2x），叫多元单倍体（polyhaploid） 多元单倍体又可以根据四倍体起源分为同源多元 单倍体（homopolyhaploid）和异源多元单倍体
四、多倍体育种的意义与成就 1) 产生同源多倍体
2) 克服远缘杂交困难
3) 作为不同倍性物种间杂交的桥梁
第二节 多倍体诱变
1. 物理方法温度骤变、机械创伤、辐射处理等都有 可能诱发多倍体的产生。
2. 化学方法主要是利用秋水仙素诱导多倍体。
3. 生物方法：
有性杂交获得多倍体 组织培养获得多倍体
（2）、鉴定：
1）、形态鉴定
2）、染色体镜检
（3）、选择：选育出单瓜100－200粒的高产籽 系统，生产繁殖四倍体种子。 2、三倍体杂交种的选配：组配 以四倍体为母本，以另一二倍体为父本杂交， 选出优良组合，即可配制F1 优点：1）多倍体无籽；2）利用杂种优势
二、三倍体无籽西瓜杂交制种
1、选地与隔离：
三、组织培养法获得多倍体
在细胞、愈伤组织培养中常发现染色体倍性 的变化，从中可以筛选和培养出多倍体植株。 如石刁柏、胡萝卜的组织培养过程中很易形 成多倍体。 胚乳培养可以获得多倍体 体细胞杂交（或原生质体融合）可创造异源 多倍体。
第三节：单倍体育种
一、单倍体的类型和特点 二、获得单倍体的方法 三、单倍体在遗传育种中的应用
倍性育种
倍性育种
第一节 多倍体的来源及意义 第二节：多倍体诱变
倍性育种
第一节染色体倍性育种的概念和意义园艺植物与其他植物一样，其细胞中所包含的染色体数目都是一定的。
如柑桔类植物，其性细胞都是具有一套数目为9条的染色体组(也称染色体基数x=9)，其体细胞则含有两套完整的染色体组，称为二倍体(2n=2x=18)。
大多植物种类、品种、类型或单株，体细胞一般都是二倍体。
如果植物体细胞的染色体数目只有基数的一倍的，称为单倍体；为基数的三倍或三倍以上的称为多倍体，如三倍体(3x)、四倍体(4x)、五倍体和六倍体等。
其中，三倍体和五倍体等称奇数多倍体，四倍体和六倍体等称偶数多倍体。
所谓染色体的倍性育种就是指利用各种园艺植物染色体倍性特点，通过各种途径，获得各种园艺植物表现优良的倍性群体。
并通过鉴定、选择，从中筛选出表现最优良的类型，以至最终培育成优良的新品种。
倍性育种包括多倍体育种和单倍体育种。
多倍体育种具有较大的实践意义，多是以培育出优良的多倍体新品种为目的。
根据报道，植物界中多倍体是普遍存在的，特别是在被子植物中，多倍体种约占全部的30～47％，育种资源相当丰富。
不少园艺植物的多倍体类型具有营养生长旺盛，生物产量高，果大、花大，果实少籽或无籽，经济价值，适应性和抗逆性强等优良性状，所以通过多倍体育种所产生的多倍体优良品种，在生产上具有较高应用价值。
首先在果树上多倍体品种在应用上成就较突出。
除自然多倍体，如三倍体香蕉、大蕉、粉蕉、龙牙蕉等，六倍体欧洲李和柿，八倍体大果型草莓，六倍体、七倍体、八倍体大果型树莓，以及六倍体、八倍体桑，甚至二十二倍体黑桑等为生产上的主要栽培类型外，还有许多人工培育的优良多倍体品种成为生产上的主栽品种，如欧洲葡萄森田尼、大玫瑰香、大无核等9个四倍体品种；美洲葡萄康可品种有７个四倍体芽变选出的品种；欧美杂种有巨峰、吉峰系列、黑奥林、红富士、吉香、“高尾”等十几个四倍体品种。
西瓜上的四倍体少籽西瓜和三倍体无籽西瓜品种，柑桔上的美国oroblanco 三倍体无核葡萄柚和我国的四倍体少籽十月桔，以及菠萝上的西印度群岛的三倍体Cabezona等也都在生产具有较高的栽培价值。
倍性育种
• 如陆地棉和海岛棉，双二倍体的油菜，异源六倍体的普 通小麦
• 异源多倍体是生物进化、新物种形成的重要因素之一
• ◆被子植物纲中
30-35％
– ◆禾本科植物
70％
– ◆许多农作物：
– 小麦、燕麦、甘蔗、烟草、甘蓝型油菜、棉花、草莓、苹果、 梨
– ◆菊花、水仙、郁金香
• 一般是由不同种、属间的杂交种染色体加倍形成的。
– 例如小麦属 x=7
– 一粒小麦：2n=14, n=x=7
– 二粒小麦：2n=28, n=2n=14, x=7
– 普通小麦：2n=42, n=3x=21, x=7
• 不同属往往具有独特的染色体基数；
– 例如，大麦属 x = 7， 葱属 x = 8，
–
芸薹属 x = 9， 高梁属 x = 10，
–
烟草属 x = 12，稻属 x = 12，
第二节 多倍体育种
• 一、材料的选择 • 二、获得多倍体的途径与方法 • 三、多倍体的鉴定 • 四、多倍体材料的加工和选育利用
一、材料的选择
• (1)选用主要经济性状优良的品种。 • (2)选用染色体组数较少的种类 • (3)最好选择能单性结实的品种 • (4)选用多个品种进行处理
同源多倍体的特点
（１）器官的巨型性：同源多倍体植物染色 体的加倍表现在外部形态上一般均比二倍 体的要大，如植株高，叶片大而肥厚，花 粉、皮孔以及花果实大等，细胞内含物(如 维生素、生物碱、蛋白质、脂肪、酶等)也 明显增加
葡萄二倍体(左)和四倍体(右)的比较
不同倍数甜菜叶片气孔大小的比较
(2)抗逆性强：同源多倍体由于巨型性和生理上的 活跃性，一般对不良环境条件的抵抗力如抗寒性、 抗旱性、抗病虫危害能力等均明显增强。
《杂交与倍性育种》PPT课件
Aa Bb Cc Dd
假设完全显性 无显性 不完全显性
12+10+8+6=36 (12+6+10+5+4+8+3+6) ÷ 2 =27 （双亲平均值） 27< F1 <36
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2.超显性假说
超显性假说认为:等位基因之间的关系不仅是显 隐性关系，而是互作关系。由于等位基因之间 产生互作效应，杂合体Aa比纯合体AA或aa在生 长和适应性都有优势。
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2
5.1 杂种优势
5.1.1杂交育种的有关概念
杂交（Hybridization）：不同基因型个体间的 交配。(不同树种或同一树种不同种源、家系、 无性系间的交配. )
通过生殖细胞相互融合的过程称为有性杂交； 体细胞相互融合的过程称为体细胞杂交
杂种（Hybrid）：杂交产生的后代。
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辽育1号杨（P. Liaohenica×P. xiaozuanica
‘Anshan’）
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2.桉属
桉属包括700余种 和变种，遗传基础 极为广泛，种间杂 交产生杂种优势的 潜力巨大。
我国桉树杂交育种 始于60年代，中国 林业科学研究院热 带林业研究所于 1985年开展桉属树 种、种源和家系试 验，引进了63个树 种的258个种源和 572个半同胞家系。 在此基础上，开展 杂交育种。
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树 上 杂 交
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Now, Top Grafting is done by leaving much foliage from the old ramet to help the new grafts to grow.
倍性育种ppt课件
倍性育种
一、概念
倍性育种：人工诱发植物染色体数目发生变异， 以其所产生的遗传效应为根据的育种技术。
有两种形式：一种是利用染色体数加倍的多倍 体育种；另一种是利用染色体数减半的单倍体育种。
二、多倍体育种
是指利用人工诱变或自然变 异等，通过增加染色体组数以改 造生物遗传基础，从而培育出符 合人类需要的新品种的育种方法。
1 多倍体育种的意义
（1）提高植株某些方面的性状，如：获得巨大型 的器官，增加体内有益生化物质的合成量，以及提 高植株抗性等。 （2）克服远缘杂交的困难，综合远缘种、属植物 的优良性状，作为种属间的遗传桥梁，进行基因转 移或渐渗。
2 多倍体在生产上的应用
草本植物： 主要有三倍体甜菜、三倍体西瓜、四倍体荞麦、
（1） 物理方法 是指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、非
电离辐射等方法诱导染色体加倍。
早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。
（2） 生物方法 指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生多倍体。
胚乳培养 在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个
极核和一个雄配子融合而形成的胚乳核发育而成， 所以在倍性上大多属于三倍体。如三倍体猕猴桃。
体细胞杂交
也称细胞融合，是用人工 的方法把分离的不同属或种的 原生质体诱导成为融合细胞， 然后再经离体培养、诱导分化 到再生完整植株的整个过程。 上海植生所培育的芹菜与胡萝 卜远缘杂交种即用此法。其程 序大致为：制备亲本的原生质 体,原生质体融合、培养、再生 植株,杂种鉴定。
（3） 化学方法
是指通过使用秋水仙素、异生长素和戊炔草胺 等化学药剂处理正在进行分裂的细胞以诱导加倍其 染色体的方法。
由于其具成本低、见效快和操作简单等特点， 目前是倍性育种中应用最普遍的人工诱导方法。
一、概念
倍性育种：人工诱发植物染色体数目发生变异， 以其所产生的遗传效应为根据的育种技术。
有两种形式：一种是利用染色体数加倍的多倍 体育种；另一种是利用染色体数减半的单倍体育种。
二、多倍体育种
是指利用人工诱变或自然变 异等，通过增加染色体组数以改 造生物遗传基础，从而培育出符 合人类需要的新品种的育种方法。
1 多倍体育种的意义
（1）提高植株某些方面的性状，如：获得巨大型 的器官，增加体内有益生化物质的合成量，以及提 高植株抗性等。 （2）克服远缘杂交的困难，综合远缘种、属植物 的优良性状，作为种属间的遗传桥梁，进行基因转 移或渐渗。
2 多倍体在生产上的应用
草本植物： 主要有三倍体甜菜、三倍体西瓜、四倍体荞麦、
（1） 物理方法 是指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、非
电离辐射等方法诱导染色体加倍。
早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。
（2） 生物方法 指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生多倍体。
胚乳培养 在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个
极核和一个雄配子融合而形成的胚乳核发育而成， 所以在倍性上大多属于三倍体。如三倍体猕猴桃。
体细胞杂交
也称细胞融合，是用人工 的方法把分离的不同属或种的 原生质体诱导成为融合细胞， 然后再经离体培养、诱导分化 到再生完整植株的整个过程。 上海植生所培育的芹菜与胡萝 卜远缘杂交种即用此法。其程 序大致为：制备亲本的原生质 体,原生质体融合、培养、再生 植株,杂种鉴定。
（3） 化学方法
是指通过使用秋水仙素、异生长素和戊炔草胺 等化学药剂处理正在进行分裂的细胞以诱导加倍其 染色体的方法。
由于其具成本低、见效快和操作简单等特点， 目前是倍性育种中应用最普遍的人工诱导方法。
《倍性育种》课件
《倍性育种》PPT课件
什么是倍性育种？
倍性育种是一种利用组织培养技术，通过增加某个特定植物倍数的方法进行育种的技术。与传统育种方法相比， 倍性育种可以更高效地培育出优质的植物品种。
倍性育种的优势
1 提高效率
2 增加遗传多样性
倍性育种可以加速品种改 良的速度，缩短育种周期。
倍性育种可以通过形成多 套染色体组合，增加植物 的遗传多样性。
3 降低成本
倍性育种可以减少试验用 种子的种植面积和人工劳 动力的使用，降低育种成 本。
倍性育种的方法
穗端培养法
通过将细胞组织从植物的穗端分离，培养繁殖出更 多的植株。
胚培养法
通过将植物的胚进行培养，培育出更多的植株。
穗端培养法
穗端培养法是一种常用的倍性育种方法，其基本原理是将植物的穗端切割下来，通过组织培养技术，让穗花中 的初级组织分化成新的植株。
倍性育种具有高效、多样性和成本低的特点，但也 存在一些技术难题和实验室管理问题。
倍性育种与传统育种的结合
倍性育种可以与传统育种相结合，共同推进植物品 种的改良和农业的可持续发展。
注：本PPT课件仅供参考，具体操作请遵循相关法律法规和实验室规定。
穗端培养法的操作步骤
1. 将植物的穗端消毒 2. 切割穗端组织 3. 将穗端组织放入培养基中 4. 培养新的植株
穗端培养法的应用实例
玉米倍性育种
穗端培养法在玉米育种中的应用，可以快速培育出 抗病虫、高产的新品种。
水稻倍性育种
穗端培养法在水稻育种中的应用，可以加速品种改 良，提高水稻的产量和耐逆性。
胚培养法
胚培养法利用植物的胚组织进行培养，通过组织培养技术，让单个胚分化成 多个植株。
胚培养法的操作步骤
什么是倍性育种？
倍性育种是一种利用组织培养技术，通过增加某个特定植物倍数的方法进行育种的技术。与传统育种方法相比， 倍性育种可以更高效地培育出优质的植物品种。
倍性育种的优势
1 提高效率
2 增加遗传多样性
倍性育种可以加速品种改 良的速度，缩短育种周期。
倍性育种可以通过形成多 套染色体组合，增加植物 的遗传多样性。
3 降低成本
倍性育种可以减少试验用 种子的种植面积和人工劳 动力的使用，降低育种成 本。
倍性育种的方法
穗端培养法
通过将细胞组织从植物的穗端分离，培养繁殖出更 多的植株。
胚培养法
通过将植物的胚进行培养，培育出更多的植株。
穗端培养法
穗端培养法是一种常用的倍性育种方法，其基本原理是将植物的穗端切割下来，通过组织培养技术，让穗花中 的初级组织分化成新的植株。
倍性育种具有高效、多样性和成本低的特点，但也 存在一些技术难题和实验室管理问题。
倍性育种与传统育种的结合
倍性育种可以与传统育种相结合，共同推进植物品 种的改良和农业的可持续发展。
注：本PPT课件仅供参考，具体操作请遵循相关法律法规和实验室规定。
穗端培养法的操作步骤
1. 将植物的穗端消毒 2. 切割穗端组织 3. 将穗端组织放入培养基中 4. 培养新的植株
穗端培养法的应用实例
玉米倍性育种
穗端培养法在玉米育种中的应用，可以快速培育出 抗病虫、高产的新品种。
水稻倍性育种
穗端培养法在水稻育种中的应用，可以加速品种改 良，提高水稻的产量和耐逆性。
胚培养法
胚培养法利用植物的胚组织进行培养，通过组织培养技术，让单个胚分化成 多个植株。
胚培养法的操作步骤
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第十三章 倍性育种
第四节 单倍体及其在园艺植物育种中的应 用
一、单倍体的类型及特点 1、单倍体的类型 单元单倍体 多元单倍体（同源多元单倍体和异源多元
单倍体）
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第十三章 倍性育种
第四节 单倍体及其在园艺植物育种中的应 用
一、单倍体的类型及特点 2、单倍体的特点 高度不育 隐性基因控制的性状可以表现出来
光强度在2000勒克斯以上。
在转移愈伤组织时，应注意其极性，原来
向上的一但转移后的一但转移后仍应向上，否则
会影响生长，同时在转移时，就避免沾带过多的
培养基。
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第十三章 倍性育种
第四节 单倍体及其在园艺植物育种中的应 用
三、单倍体植株的鉴定 四、单倍体的二倍化 1、单倍体的自然加倍 2、单倍体的人工加倍
第十三章 倍性育种
第一节 园艺植物多倍化现象及多倍体育种 的意义
一、园艺植物的多倍化现象
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1
染色体数目变异的分类
染色体组：遗传上把一个配子的染色体 数称为染色体组。有的书上也叫它基因 组。
不论一个染色体组内包含有几个染色体， 同一染色体组的各个染色体的形态、结 构和连锁基因群都彼此不同，但它们却 构成一个完整而协调的体系；缺少其中 的任何一个都会造成不育或性状的变异。
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第十三章 倍性育种
第四节 单倍体及其在园艺植物育种中的应 用
二、单倍体的获得方法 1、远缘花粉刺激孤雌生殖 2、辐射、化学药剂处理诱导孤雌生殖 3、从双生苗中选择 4、花药、花粉培养 5、离体雌核发育
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4. 单倍体植株和愈伤组织的培养
倍性育种课件
知 山 知 水
树 木 树人
（2）异源多倍体植物的特点 在具有同源多倍体的器官巨大性等基础上， 在具有同源多倍体的器官巨大性等基础上， 其染色体配对正常，植株雌雄配子发育正常， 其染色体配对正常，植株雌雄配子发育正常，结 实率较高。 实率较高。
知 山 知 水
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5 人工诱导多倍体的途径
（1） 物理方法 ） 是指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、 是指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、非 电离辐射等方法诱导染色体加倍。 电离辐射等方法诱导染色体加倍。 早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。 早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。 多倍体育种主要采用该类诱导方法
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谢 谢！
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二、多倍体育种
是指利用人工诱变或自然变 异等， 异等，通过增加染色体组数以改 造生物遗传基础， 造生物遗传基础，从而培育出符 合人类需要的新品种的育种方法。 合人类需要的新品种的育种方法。
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1 多倍体育种的意义
（1）提高植株某些方面的性状，如：获得巨大型 ）提高植株某些方面的性状， 的器官，增加体内有益生化物质的合成量， 的器官，增加体内有益生化物质的合成量，以及提 高植株抗性等。 高植株抗性等。 （2）克服远缘杂交的困难，综合远缘种、属植物 ）克服远缘杂交的困难，综合远缘种、 的优良性状，作为种属间的遗传桥梁， 的优良性状，作为种属间的遗传桥梁，进行基因转 移或渐渗。 移或渐渗。
知 山 知 水
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秋水仙素 秋水仙素是诱导多倍体时所使用的最广泛、 秋水仙素是诱导多倍体时所使用的最广泛、最 有效的一种常见诱导药剂。 有效的一种常见诱导药剂。
倍性育种PPT课件
14
小麦属物种的进化
15
芸 苔 属 物 种 的 二 芥菜型油菜 倍 体 与 异 源 四 倍 体 的 形 成 白菜型油菜
黑芥
• 芸薹属有三个二倍体基本种； • 分别有染色体数目不等的染色体组； • 形成异源多倍体
埃塞俄比亚芥
甘蓝型油菜
甘蓝
16
3. General characteristics of polyploid plants and their important in Plant Breeding
Aneuploids Monosomic (2n-1） Trisomic (2n +1)
Nullisomic (2n-2) Tetrasomic (2n+2）
6
*多倍体的育性差别
• 同源多倍体由于染色体组来自同一个物种，细
胞内有两个以上的同源染色体，减数分裂时可联 会形成多价体，使减数分裂行为出现异常现象， 同源三倍体会高度不育，同源四倍体部分不育。 异源多倍体的染色体由两个或两个以上不同物种 的染色体所组成，减数分裂时同源染色体能正常 联会，不出现多价体，使减数分裂行为正常，高 度可育。
2
§1 多倍性的来源及意义
1.The Concept and Types of Plant Polyploidy
• 染色体组（Genome）：任何物种的体细胞染色
体数目(2n)都是相当稳定的。一个属内各个种所 特有的、维持持其生活机能的最低限度数目的一 组染色体，叫染色体组。各个染色体组所含有的 染色体数目称染色体基数x。
PLOIDY BREEDING
倍性育种
1
染色体是遗传物质的载体，染色体数 目的变化常导致植物形态、解剖、生理生 化等诸多遗传特性的变异。各种植物的染 色体数是相对稳定的，但在人工诱导或自 然条件下也会发生改变。而倍性育种：就 是研究植物染色体倍性变异的规律并利用 倍性变异选育新品种原理及方法的科学。
小麦属物种的进化
15
芸 苔 属 物 种 的 二 芥菜型油菜 倍 体 与 异 源 四 倍 体 的 形 成 白菜型油菜
黑芥
• 芸薹属有三个二倍体基本种； • 分别有染色体数目不等的染色体组； • 形成异源多倍体
埃塞俄比亚芥
甘蓝型油菜
甘蓝
16
3. General characteristics of polyploid plants and their important in Plant Breeding
Aneuploids Monosomic (2n-1） Trisomic (2n +1)
Nullisomic (2n-2) Tetrasomic (2n+2）
6
*多倍体的育性差别
• 同源多倍体由于染色体组来自同一个物种，细
胞内有两个以上的同源染色体，减数分裂时可联 会形成多价体，使减数分裂行为出现异常现象， 同源三倍体会高度不育，同源四倍体部分不育。 异源多倍体的染色体由两个或两个以上不同物种 的染色体所组成，减数分裂时同源染色体能正常 联会，不出现多价体，使减数分裂行为正常，高 度可育。
2
§1 多倍性的来源及意义
1.The Concept and Types of Plant Polyploidy
• 染色体组（Genome）：任何物种的体细胞染色
体数目(2n)都是相当稳定的。一个属内各个种所 特有的、维持持其生活机能的最低限度数目的一 组染色体，叫染色体组。各个染色体组所含有的 染色体数目称染色体基数x。
PLOIDY BREEDING
倍性育种
1
染色体是遗传物质的载体，染色体数 目的变化常导致植物形态、解剖、生理生 化等诸多遗传特性的变异。各种植物的染 色体数是相对稳定的，但在人工诱导或自 然条件下也会发生改变。而倍性育种：就 是研究植物染色体倍性变异的规律并利用 倍性变异选育新品种原理及方法的科学。
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2. 异源多倍体
•以A代表一个染色体组，B代表另一个染色体组，AABB表示 异源四倍体。
•如：四倍体邱园报春（2n=4x=36）就是多花报春 （2n=2x=18）与轮花报春（2n=2x=18）的杂交种，经染色 体加倍后形成的。
3. 异数多倍体
又称为非整数多倍体，是指细胞中染色体数目有零头的多 倍体。
例如，栽培菊花（Chrysanthemum morifolium）大多为六 倍体（2n=6x=54），但其染色体常因品种有很大的变化。 染色体数目少的品种有47条染色体（即5x+2），数目多的品 种有71条染色体（即8x-1），其中不少都是异数多倍体。
三、多倍体的特点
1. 巨大性 2. 生理特性发生变化 3. 适应性强 4. 育性降低
个头较矮，叶片较薄，花器较小，并且只能开花不能结实， 具有高度不孕性。 • 将单倍体植物的染色体加倍，使其成为纯合二倍体，加速 育种进程。 2. 单倍体植物产生的途径 （1）孤雌生殖 （2）无配子生殖 （3）孤雄生殖 （4）利用软X射线筛选自然单倍限 • 与诱变育种相结合提高选育效率 • 克服远缘杂交不育性与分离的困难 • 快速获得异花授粉植株的自交系
四、人工诱导多倍体的方法
1. 材料选择 2. 秋水仙素的性质、配制与贮藏 3. 处理的适宜时期 4. 秋水仙素的浓度与处理时间
0.2%～0.4% 5. 秋水仙素处理的方法
浸渍法、滴定法、细管法、羊毛脂法、套罩法、 注射法、复合处理法
五、多倍体的鉴定与后代选育
1. 植物多倍体的鉴定 （1）直接鉴定法 （2）间接鉴定法 ❖ 气孔鉴定 ❖ 花粉鉴定 ❖ 茎叶鉴定 ❖ 花、果实鉴定 ❖ 可育性鉴定
未经受精，而是单性发育成为植物体，因其细胞只包含有 一套染色体，这类植物称为单倍体。
2. 单倍体育种：就是指用诱发单性生殖（如花粉培养）的方 法，使杂交后代的异质配子长成单倍体植株，经染色体加 倍成为纯系，然后进行选育的一种育种方法。
二、单倍体的特点及其产生的途径
1. 单倍体的特点 • 与二倍体相似，只是发育程度较差，植株的生活力较弱，
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2.多倍体后代选育
• 一旦选出优良多倍体植株，能无性繁殖的则采用无性繁殖 方法加以利用和推广。繁殖时主要利用主枝，因为侧枝有 可能是嵌合体。
• 对于只能用种子繁殖的1～2年生草本花卉，根据其多倍体 后代分离特点可采用适当的选择方法，不断去劣留优，使 其成为纯系后再加以利用推广
第二节 单倍体育种
一、单倍体的概念 1. 单倍体： 如果雄性细胞（花粉）或雌性细胞（卵细胞）
减数分裂的配子再发生有性功能这两种方式。 ❖ 在自然界中，由于温度巨变等因素，使生殖细胞的染色体
数目未能减半，从而创造出多倍体植物类型。
二、多倍体的种类
1. 同源多倍体 ❖ 以符号A代表一个染色体组，AAA则表示同源三倍体，
AAAA表示同源四倍体。如美国已育成的金鱼草、麝香百 合等四倍体类型就属于同源四倍体。 ❖ 同源多倍体在植物界比较常见。由于大多数植物是雌雄同 株的，两性配子可能有同时发生异常减数分裂的机会，使 配子中染色体数目不减半，然后通过自交形成多倍体。 ❖ 同源多倍体中最常见的是同源四倍体和同源三倍体。
第十七章 倍性育种
本章要点
• 倍性育种的意义 • 多倍体和单倍体的特点 • 获得多倍体和单倍体的途径
第一节 多倍体育种
• 多倍体育种是指利用多倍体植物进行选育，获得新品种的 方法。
一、多倍体的起源 ❖ 一般在一属植物中，二倍体植物是原始种，多倍体植物
是衍生种。 ❖ 自然界中多倍体起源有体细胞染色体加倍与细胞学上未经