植物多倍体育种研究进展

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药用植物绞股蓝(Gynostemma pentaohyllum)多倍体育种研究进展

药用植物绞股蓝(Gynostemma pentaohyllum)多倍体育种研究进展

药用植物绞股蓝(Gynostemma pentaohyllum)多倍体育种研究进展杨松杰【摘要】@@%绞股蓝为传统中药材,其药用历史悠久.多倍体是一种有效的育种途径,多倍体药用植物具有器官巨大,产量高,具有重要的经济价值和药用价值.近年来,随着对其开发价值的进一步研究,为了提高绞股蓝的产量和质量,育种学家对绞股蓝进行了多倍体育种的研究.阐述了绞股蓝多倍体的特征,介绍了绞股蓝多倍体育种的方法,包括育种材料的选择方法,常用的多倍体诱导方法,多倍体材料的鉴定方法,指出了绞股蓝多倍体育种中存在的一些问题.【期刊名称】《陕西农业科学》【年(卷),期】2012(058)006【总页数】3页(P132-134)【关键词】绞股蓝;多倍体育种;秋水仙素【作者】杨松杰【作者单位】安康学院农学与生命科学院,陕西安康725000;陕西省富硒食品工程实验室,陕西安康725000【正文语种】中文植物育种中多倍体育种是以人工诱发植物体细胞染色体数目发生变异后所产生的遗传效应为根据的育种技术。

多倍体育种由于其诱变手段较简单,育出的品种经济价值高。

据统计,自然界中30%-35%的被子植物、70%的禾本科植物属于多倍体[1],它们是环境适应性变化和物种形成的主要途径之一[2],是高等植物染色体进化的显著特征[3],是推动植物进化的一个重要因素。

绞股蓝(Gynostemma pentaohyllum(Thunb)Makino)系葫芦科绞股蓝属多年生草本质藤本植物。

我国民间利用绞股蓝强身益寿的历史源远流长,明代的《农政全书》、《本草纲目》,清代的《植物明实图考》,现代的《全国中草药汇编》、《中药大辞典》、《实用中药手册》、《中药彩色图谱》等均有记载[4-6]。

据《中药大辞典》记载,绞股蓝味苦寒、无毒,具有消炎解毒、止咳祛痰之功,主要用来治疗慢性支气管炎。

绞股蓝含有100多种绞股蓝皂苷成分,四环三萜达玛烷型,其中绞股蓝皂甙Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ、Ⅻ绞股蓝皂苷元V-AH分别与人参皂甙Rb1、Rb3、Rd、F2是同一化合物,Rd是人参的8倍;其酸水解产物与人参皂甙的酸水解产物--人参二醇具有相同的理化性质,因此被誉为“第二人参”。

同源染色体重组和多倍体水稻的研究进展

同源染色体重组和多倍体水稻的研究进展

同源染色体重组和多倍体水稻的研究进展随着科研技术的发展,植物遗传育种领域也迎来了新的突破。

同源染色体重组和多倍体水稻成为了当前研究的热点,以其独特的途径和方法为人们研究植物遗传提供了新的思路和途径。

一、同源染色体重组的研究进展同源染色体重组是指某一个物种的两个不同个体之间,在特定的条件下,染色体的重组和交叉使得后代染色体具有多样性的现象。

同源染色体重组的发生突破了同源染色体之间的空气隔离,无论是通过基因重组还是基因转移,都有可能产生新的基因组组合,进而推动物种的快速演化。

与传统的染色体重组不同,同源染色体重组直接涉及到不同个体间的基因组水平的多向交换和重组,在多倍体物种的研究中尤其重要。

随着分子生物学和生物技术的发展,人们逐渐深入了解了同源染色体重组的本质和机制,并将其用于多种作物植物遗传育种中。

在水稻的研究中,同源染色体重组技术得到了广泛应用。

对于水稻基因组的显性和隐性等性状进行分析和探究,同源染色体重组能够快速地破解植物基因组中的难题。

例如,在水稻的种子颜色和品质等方面,通过同源染色体重组技术的研究和应用,植物育种者可以通过混合和重组不同基因组之间的基因得到新的水稻种类,加速了水稻遗传育种的进程。

另外,在育种和单倍型图构建等方面,同源染色体重组技术同样具有巨大的优势。

例如,在多个水稻基因型之间进行育种时,可以通过同源染色体重组技术对基因在不同染色体之间的过程进行探究,为植物的遗传育种提供了新的思路。

二、多倍体水稻的研究进展多倍体水稻,即由多个水稻倍性基因形成的多倍体水稻,是由于水稻受到高剂量γ-射线、化学物质、细胞电击等多种方式诱导,由一个或多个细胞体产生核和染色体倍增而形成的。

多倍体水稻既有传统水稻的优点,又有高生产力和微量元素含量等优点,因此受到了广泛的关注。

多倍体水稻的研究进展使植物遗传育种得到了巨大的推进。

通过对多倍体水稻的进化分析,人们能够更好地理解其形成机制,进而推进其遗传改良。

最新高二生物-植物多倍体诱导育种研究进展 精品

最新高二生物-植物多倍体诱导育种研究进展 精品

植物多倍体诱导育种研究进展据统计,自然界大约有30%~35%的被子植物,其中70%的禾本科植物属于多倍体,它们在植物进化中起了重要的作用。

由于许多重要作物均是多倍体,因而,育种学家自30年代开始就热衷于多倍体诱导育种的研究。

随着对多倍体产生途径、特征、特性及鉴定方法等方面更为深入的研究,使多倍体诱导育种在育种领域显示出日益广阔的应用和发展前景。

本文就近年来在此领域所取得的成就做一概述。

1 多倍体产生途径自然界的多倍体在无性和有性阶段均可产生,无性阶段是体细胞分裂过程中偶然发生染色体加倍而造成,而有性阶段则是由于小孢子母细胞或大孢子母细胞在减数分裂过程中不减数产生了2n配子。

因此,人为地诱导体细胞不分裂和性细胞不减数是产生多倍体的有效途径。

1.1 无性阶段的诱导无性阶段的诱导可分为物理和化学诱导。

最早的物理诱导方式是在番茄上通过打顶而实现,后来人们利用高温或低温处理授粉后的幼胚,以及采用射线、中子、激光等辐照也实现了染色体的加倍。

但这些方法由于效率低等缺陷而未能普及,化学药品中的秋水仙素则克服了前述各种方法的缺陷,受到大多数育种学家的青睐。

秋水仙素诱导植物无性阶段产生多倍体,普遍采用浸种和滴涂生长点的方法。

早在1939年约翰斯通(Johnstone)就曾用0.15%和0.5%的秋水仙素浸泡马铃薯种子得到少量加倍植株,有效诱导率仅为0.1%~1%。

郭清泉等(1997)在研究莲时指出:莲种子长期浸泡易烂种;用注射器注秋水仙素入莲胚的方法由于难以找到生长点,针头刺伤胚易造成霉烂;点滴法则由于药液易滑落难于浸入生长点等造成多倍体诱导率低,而用溶有秋水仙素的琼脂凝胶包埋胚芽,使其诱导频率达46%,这是解决诱导频率低的一个重大突破。

但是,人们在研究中发现,这种在整体水平上染色体加倍的诱导,受环境干扰大,易产生嵌合体,并可能发生回复突变。

随着组织培养技术的发展,很多物种通过组培再生植株已经不存在障碍,这使秋水仙素在离体组织水平上诱导单个细胞内染色体加倍成为可能。

木本植物多倍体育种研究进展

木本植物多倍体育种研究进展
俄罗斯的玛什金娜(1990)作了许多温度 诱导二倍体花粉的试验。她将生殖细胞处 于不同发育阶段的几种白杨及其杂种 (Populus balsamifera、P. alba、P. deltoides 和 P. alba × P. tremula)和欧洲赤松 (Pinus sylvestris)的雄花枝条(长50~60 cm)置 于恒温箱内进行高温处理。结果发现高温 处理的最好时期是花粉母细胞减数分裂的前 期Ⅰ, 最适温度为38~40℃, 处理持续时间杨 树为 1.5~2 小时, 松树为 2~3 小时, 检测发现 具有生命力的二倍体花粉粒比杨树最高达 94.4%, 松树最高达84.1%。用杨树的二倍体 花粉与其他杨树正常雌花授粉杂交, 可以得 到高达 81.7% 的三倍体杨树个体。李云等 (2000)采用极端温度的物理方法处理毛新杨
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工业学院, 1980), 它是由二倍体欧洲七叶树与二倍 体美国七叶树杂交后加倍产生的异源四倍体。
多倍体育种包括两方面, 即自然多倍体 的发掘与人工多倍体的诱导。一般说来, 由 于自然多倍体已经经历了长时间的适应与选 择, 因而长势往往好于新育的人工多倍体, 因此也更具有利用价值。但是, 种群中的 自然多倍体数量毕竟是有限的, 不可能达到 多倍体育种所需要的具有丰富遗传背景的 大量群体。另外, 木本植物的生物学特性 (成熟期长, 形体大, 个体较分散等)给细胞遗 传学研究带来了相当大的困难, 致使木本植 物的种内多倍性的研究工作与其繁多的种 类相比显得非常少, 绝大部分树种的染色体 变异情况仍属未知。因此, 人工诱导木本植 物多倍体就成为众多林业育种工作者更艰巨 的任务。
Abstract Advances in polyploidy breeding of woody plants is reviewed according to several factors, including polyploidy breeding resources, approaches and identification. Compared with polyploidy breeding of crops, that of woody plants remains superior because of the abundant species resources and asexual propagation, though there are limitations. Key words Woody plant, Polyploidy breeding, Breeding resources

多倍体育种研究进展

多倍体育种研究进展

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。
生理活性物质的变化

多倍体生理特性的变化必然引起新陈代谢及其产物的 变化。多倍体的总糖、非还原糖、还原糖及淀粉的含量高 于二倍体,但细胞的结构成分,如纤维素、半纤维素和粗纤 维含量较低。烟碱、粗脂肪、蛋白质与维生素C的浓度高 于二倍体。四倍体可溶性灰分的含量在所有情况下都高于 二倍体。药用植物加倍后有效成分的含量有所增加,这样的 变化对药用植物品质育种有着重要意义。




药用植物有成分在不同倍性的植物体中不同,但并不呈 正比关系,例如毛曼陀罗的三倍体生物碱含量较二倍体、四 倍均高。 另外药用植物经加倍后可能产生新的性状和的化学成 分。例如福禄考同源四倍体中能够产生亲本所不含有的黄 酮类成分; 菘蓝同源四倍体中游离氨基酸成分组成与二倍体亲相 比也不尽一致,从中可筛选出具有药理活性的前化合物。
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。

植物多倍体育种研究进展

植物多倍体育种研究进展

植物多倍体育种研究进展【摘要】多倍体的研究一直是育种工作者热衷的方向,多倍体研究也越来越深入,本文概括了植物在多倍体育种的方法、倍性鉴定方法和发展趋势等方面的最新进展。

【关键词】多倍体,育种多倍体(polyploid)现象在植物界中早已存在,特别是在有花植物中最为普遍。

据报道,自然界中大约30%~35%的被子植物,70%的禾本科植物属于多倍体,多倍体在植物的进化和新物种的形成过程中起着十分重要的作用。

多倍体果树一般具有生长健壮、枝粗、叶厚、果大、少籽或无籽、产量高、适应性强和抗逆性强等优点,这些优点可用无性繁殖使其保持稳定而不出现分离,因此,多倍体育种倍受果树育种学家青睐。

一、诱导植物多倍体的方法(一)物理方法诱导多倍体自从1890~1901年间俄国学者格拉西莫夫用人工方法获得多倍体后,许多科学工作者都进行了人工诱导多倍体有效方法的探讨。

可以诱导多倍体的物理方法有温度的激变、机械创伤、离心力、紫外线、X射线和渗透压的改变,这些方法的普遍缺陷就是诱导率低,化学药剂的使用完全取代了利用物理手段来获得多倍体,这些方法已不再使用。

(二)化学药剂诱导多倍体可以诱导多倍体的化学药剂很多,如:秋水仙素、吲哚乙酸、苯及其衍生物、有机砷制剂、、磺胺剂及其它植物碱、麻醉剂和生长素等数百种,但使用最多,最有效的为秋水仙素。

秋水仙素阻碍纺缍丝的形成,使中期染色体不能分裂到两个细胞中。

从而导致了细胞中染色体数目的加倍。

利用秋水仙素处理分裂旺盛的组织就可以获得理想的多倍体,萌发的种子和生长点是最好的处理材料,常用的方法有:浸种法、滴苗法、涂抹法。

(三)利用组织培养技术诱导多倍体利用组织培养诱导多倍体的方法是最近十几年科研工作者采用较多的方法,该方法诱导率高,并可以克服同源多倍体孕性低的缺陷,有较大的发展潜力。

使用的前题必须是该植物的组织培养技术已经成熟。

组织培养中使细胞染色体加倍的因素很多,如叶片、茎段、根系等。

二、多倍体的鉴定(一)形态学鉴定染色体数目的变化导致了植株外部形态发生很大的变化。

药用植物多倍体育种研究进展

药用植物多倍体育种研究进展

药用植物多倍体育种研究进展许陶瑜,田洪岭,郭淑红,吴昌娟,裴帅帅,王秋宝,郝耀鹏(山西农业大学经济作物研究所,山西汾阳032200)摘要:染色体多倍化是植物进化的一种重要途径和方法,它参与了许多物种的形成,让物种变得丰富而多彩。

多倍化使很多药用植物细胞和形态巨大化,使代谢产物发生变化;同时带来了抗病性、抗逆性的增强,有着其他育种方法无法比拟的优势。

尤其药用植物大多以营养器官作为主要收获物,可以充分利用多倍体营养器官巨大化的优点。

多倍体育种是药用植物育种的一条重要途径。

综述了自然界中的药用植物天然多倍体、药用植物多倍体育种的优势和不足,以期拓宽育种途径,为药用植物育种提供参考。

关键词:药用植物;多倍体;育种中图分类号:S567.032文献标识码:A文章编号:1002-2481(2021)03-0392-03Research Progress on Polyploid Breeding of Medicinal PlantsXU Taoyu ,TIAN Hongling ,GUO Shuhong ,WU Changjuan ,PEI Shuaishuai ,WANG Qiubao ,HAO Yaopeng(Institute of Economic Crops ,Shanxi Agricultural University ,Fenyang 032200,China )Abstract :Chromosome polyploidization is an important way and method of plant evolution.It participates in the formation of many species,making species rich and colorful.Polyploidization makes many medicinal plant cells and morphology huge,changes the metabolites,and at the same time brings the enhancement of disease resistance and stress resistance,which has incomparable advantages compared with other breeding methods.In particular,most medicinal plants use vegetative organs as the main harvest,which can make full use of the advantages of polyploidy vegetative organs.Polyploid breeding is an important way of breeding medicinal plants.This article summarized the advantaged and disadvantages of natural polyploid and polyploid breeding of medicinal plants,in order to broaden the breeding ways and provide references for medicinal plants.Key words :medicinal plants;polyploidy;breeding收稿日期:2020-09-17基金项目:山西省重点研发计划项目(201603D3111003);国家中药材产业技术体系(CARS-21);山西省农业科学院育种工程项目(17yzgc055);山西省中药材产业技术体系(2020-005)作者简介:许陶瑜(1986-),男,山西孝义人,助理研究员,主要从事中药材栽培技术及品种选育研究工作。

药用植物人工诱导多倍体育种的研究进展

药用植物人工诱导多倍体育种的研究进展

Z OU hm- ta (ol eo i cec,H nn Nr a n esy Xni g H nn430 ) H C t ee l C lg f f Si e ea om l i ri , i a , e 507 e Le n Uv t xn a
Ab ta t P lpodbe dn Je e t ebedn p rah. dcn l oy li lnsh v mp r n c n mi dme iia ausb cu eo li sr c oy li re igi a1 f ci re i a poc Me iia lpodpa t a ei ot te oo cma d cn lvle e a s ffer s v g p a l gg ni og sa d hg il Th rn il dmehd fat ca n u e n hpod i  ̄ e t e r r e iwe . n a ee rh p gesso ia t rm ̄ n ih yed. epicpe a to so ri ilid cme tmu ili nlc n a swee rve d A d fersac r rse f c n i f e y l o
m dc a p 1 li p n ya t ca id c m n d svrl e rbe sta s o l e p i at t n t w r u ai d e ii l o q o l t b r f i u e e t e y po l t h ud b a t ni e smm r e . n ) d as p i l n i n a e a k m h d e o o e z
倍后可带来 营养器官 的变化。杨敬东 等研 究表 明 , 四倍 体苦 荞麦 与二倍 体苦荞麦 植株在形态上 有 明显 差异 , 表现 为四倍

植物组培与多倍体育种相结合的研究进展

植物组培与多倍体育种相结合的研究进展

北方园艺2009(5):111~113・专题综述・第一作者简介:邓平平(1983Ο),女,吉林人,在读硕士,研究方向为新品种选育。

E Οmail :help_you_help_me @ 。

基金项目:“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BAD01A08)。

收稿日期:2008-12-20植物组培与多倍体育种相结合的研究进展邓平平,罗 乐,张启翔(北京林业大学园林学院,北京100083) 摘 要:利用组织培养可以加快多倍体的育种进程,提高多倍体的诱导成功率。

现主要介绍组织培养与多倍体育种结合应用的方法、材料、处理时间和浓度的选择,以及这种方法的优缺点,并对应用前景进行了展望。

关键词:组织培养;多倍体育种中图分类号:Q 943.1 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2009)05-0111-03 近十几年来,植物组织培养技术日臻完善,多数植物都已经建立起了较为完善的再生体系,由于条件易于控制,现多用于与化学诱变结合诱导植物多倍体。

化学诱变与组培的结合,使得多倍体诱导中融入了组织培养的优点。

首先试验条件易于控制,由于组培是在室内进行的,这就在很大程度上降低了外界环境因素对于试验的干扰和影响。

其次,可以缩短育种时间,由于组培能实现快速繁殖,多倍体诱导时可一次处理大量的植物材料,大大的加快了育种进程。

第三,利用组织培养技术可对诱导成功的材料进行快速繁殖,获得更多的多倍体材料。

另外由于所选材料大多幼嫩,且处在分生状态的组织细胞,容易受秋水仙碱的影响,诱导成功率较高。

同时方便鉴定,在短期内可快速鉴定大批量株系,筛选出多倍体,且多倍体纯度高。

1 常用诱导方式在组培与多倍体育种相结合的应用中,常用的诱变剂是秋水仙碱,根据材料与诱导方式的不同选用不同的浓度。

常用的诱导方式有浸渍法、点滴法和混培法。

1.1 浸渍法用过滤灭菌的不同浓度的秋水仙碱直接浸泡植物的组织和器官,后播于未加秋水仙碱的培养基中,此方法成功的在香石竹[1]、四季桔[2]、金柑[3]、新疆雪莲[4]等多种植物多倍体诱导中得到了应用。

兰花多倍体育种研究进展

兰花多倍体育种研究进展

兰花多倍体育种研究进展摘要:本文介绍了关于兰花多倍体的研究进展,包括作用机理、植物的数量和特性、育种方法及应用。

首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,并对植物多倍体的染色体合并机制进行了叙述。

其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了依据它们在育种中的不同应用。

最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,并以此总结出有关兰花多倍体研究进展的相关结论。

关键词:兰花多倍体,植物多倍体,染色体合并,育种正文:植物多倍体是一种十分独特的形态,早在世界古代就已被发现。

近几年来,随着现代科学技术的发展,兰花多倍体研究也取得了巨大进展。

在本文中,我们将对兰花多倍体的作用机制、植物的数量和特征、育种方法及应用加以讨论。

首先,文中概述了植物多倍体的发现和分类,包括假三倍体、四倍体和真五倍体等。

兰花多倍体的发现主要是通过核套布染色体的分析、扫描电镜观察和通过遗传实验验证的结果。

此外,还有关于植物多倍体的染色体合并机制,例如兰花多倍体的游离染色体合并机制和单重体至多重体转化机制。

其次,本文探讨了兰花多倍体的种类数量和特征,提出了不同兰花多倍体的分类标准,以便于育种工作的发展。

此外,根据不同类型的兰花多倍体,文章指出了育种方法中的不同应用,例如利用离体技术来选择流行病抗性多倍体,以及使用多倍体育种来获得花的美丽多样性。

最后,文章概述了一些已经育成的兰花多倍体品种,如四倍体兰'碧莲'和'玉兰'以及真五倍体兰'风华',通过对多倍体兰花的育种,实现了华丽、宽容和色彩多样的艳丽组合,生产了大量优良品种,为人们带来了无尽的乐趣和乐趣。

总之,近年来,兰花多倍体研究取得了显著的进展,在花色多样性以及病害抗性等方面都有了明显的改善。

通过本文的介绍,我们相信将会催生更多的艳丽的兰花品种,让我们的社会更加美丽。

目前,兰花多倍体育种正在发挥着巨大的作用,它不仅给人带来了乐趣,也赋予了花卉种植业非凡的前景。

植物多倍体诱导方法研究进展

植物多倍体诱导方法研究进展

Botanical Research 植物学研究, 2021, 10(3), 313-318Published Online May 2021 in Hans. /journal/brhttps:///10.12677/br.2021.103042植物多倍体诱导方法研究进展汤迪霏1,2*,袁晓伟1,2#,郭仰东2#,李兴盛11山东省华盛农业股份有限公司,山东青州2中国农业大学园艺学院,北京收稿日期:2021年3月15日;录用日期:2021年5月13日;发布日期:2021年5月24日摘要植物染色体多倍化在育种、生产中有非常重要的意义。

本文综述了诱导植物多倍体的主要方法,有物理诱导法、化学诱导法以及其他方法。

有望为今后多倍体技术的研究及应用提供理论依据。

关键词植物多倍体,诱导,研究进展Advances in Plant Polyploid InductionDifei Tang1,2*, Xiaowei Yuan1,2#, Yangdong Guo2#, Xingsheng Li11Shandong Huasheng Agriculture Co., Ltd., Qingzhou Shandong2College of Horticulture, China Agricultural University, BeijingReceived: Mar. 15th, 2021; accepted: May 13th, 2021; published: May 24th, 2021AbstractPlant polyploidy is of great significance in breeding and production. In this paper, the main me-thods of inducing plant polyploids are reviewed, including physical induction, chemical induction and other methods. It is expected to provide theoretical basis for the research and application of polyploid technology in the future.KeywordsPlant Polyploidy, Induction, Research Progress*第一作者。

多倍体植物自交不亲和性研究进展

多倍体植物自交不亲和性研究进展

多倍体植物自交不亲和性研究进展多倍体植物是指拥有两个或多个完整染色体组的植物,其由多倍体胚发育而成。

与单倍体植物相比,多倍体植物具有许多独特的特征和性状,例如生长速度较快、抗逆性强等。

多倍体植物的自交系数往往较低,导致其自我繁殖能力受限,对于多倍体植物的自交不亲和性的研究具有重要意义。

本文将介绍多倍体植物自交不亲和性的研究进展。

多倍体植物的自交不亲和性是指同一多倍体个体之间的自交常常导致后代的生长发育异常或不育现象。

许多早期的研究表明,多倍体植物的自交不亲和性与遗传因素密切相关。

蕉桃等多倍体植物的不育可能与基因组失配有关。

多倍体植物中的重复基因会导致基因表达异常,进而影响生长发育和生殖过程。

遗传因素在多倍体植物自交不亲和性中起着关键作用。

近年来,随着高通量测序技术的发展,研究人员能够更深入地揭示多倍体植物自交不亲和性的分子机制。

研究人员通过对拟南芥等模式植物进行基因组学研究,发现多倍体植物自交不亲和性与DNA甲基化水平的变化密切相关。

DNA甲基化是一种重要的表观遗传修饰,可以调控基因的表达。

研究发现,多倍体植物自交不亲和性相关基因的甲基化水平在自交过程中发生变化,可能导致基因表达异常。

研究人员还发现了一些调控自交不亲和性的关键基因,例如DECREASED APOMICTIC SEED FORMATION 1 (DAS1)和1-AMINOCYCLOPROPANE-1-CARBOXYLATE SYNTHASE 5 (ACS5)等。

多倍体植物自交不亲和性的研究还涉及植物的生理和生化过程。

一些研究表明,多倍体植物的自交不亲和性可能与花粉管的生长异常有关。

花粉管的生长是授粉与受精的关键过程,如果花粉管在生长过程中遇到阻碍,就会导致受精异常,从而影响后代的发育。

植物中一些特定的代谢途径和信号通路也可能参与多倍体植物自交不亲和性的调控过程,例如脂质代谢、激素信号、氧化还原状态等。

多倍体植物自交不亲和性的研究取得了一定的进展。

桑树多倍体育种及鉴定方法的研究进展

桑树多倍体育种及鉴定方法的研究进展

桑树多倍体育种及鉴定方法的研究进展黎月娟;朱方容;邱长玉;林强;陶程【摘要】从桑树多倍体育种的意义为出发点,主要概述了物理、化学等常见的桑树多倍体诱导及鉴定的方法.桑树多倍体鉴定主要从桑树多倍体基本表型特点、气孔和花粉粒等形态特征和桑树的组织结构和细胞结构等方面进行判断;细胞结构的判断主要从直接的染色体计数法和间接利用流式细胞术进行测定.文章还对多倍体的一些生理生化变化、营养物质、活性成分等进行了简要的整理,并对我国多倍体育成的成就进行归纳总结;并提出从注重观赏、食用、药用等为主要的研究方向进行桑树多倍体育种,为桑树多倍体鉴定、育种效率提高和应用研究提供理论参考.【期刊名称】《广西蚕业》【年(卷),期】2017(054)004【总页数】9页(P40-48)【关键词】桑树;多倍体;诱导;鉴定;生理变化【作者】黎月娟;朱方容;邱长玉;林强;陶程【作者单位】广西大学农学院,南宁市530004;广西壮族自治区蚕业技术推广总站,南宁市530007;广西壮族自治区蚕业技术推广总站,南宁市530007;广西壮族自治区蚕业技术推广总站,南宁市530007;广西大学农学院,南宁市530004【正文语种】中文【中图分类】S888.2多倍体(Polyploidy)即单个细胞中有多于两套基因组的生物,是植物物种形成和进化的最重要的方式之一[1]。

桑树的多倍性,是指桑树体细胞内染色体组数多于二的现象,它们是有规则的倍数增加[2],它们在形态和功能上各不相同,但携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。

桑树染色体的倍性研究始于20世纪初,日本学者田原确定了桑树染色体基数为n=14[3]。

我国从1964年开始进行桑树细胞遗传学的研究,30年来,对1 000多份桑树种质资源进行了染色体倍数性研究,发现我国的桑树种质资源中存在自然界单倍体、二倍体、三倍体、四倍体、六倍体、八倍体、二十二倍体和单体等,是世界上桑树倍性最丰富的国家[4]。

植物的多倍体诱导及其观察实验报告

植物的多倍体诱导及其观察实验报告

植物多倍体的诱导及其鉴定一、实验目的1、通过实验,掌握化学诱导植物多倍体的原理以及方法,学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法及多倍体诱导在植物育种上的意义。

2.学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点以及诱导染色体加倍后的细胞学表现,利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。

二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目,这是物种的基本特征之一。

多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。

在植物育种上,利用多倍体可以改良作物的经济性状,同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。

利用一些化学因素诱导植物产生多倍体,秋水仙素是诱导多倍体形成最有效和常用的药品之一,利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞,可以抑制纺锤丝的形成,使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制,有丝分裂后期,复制的染色体无法移向两级,细胞内的染色体加倍,形成多倍体。

因此在适宜浓度的秋水仙素作用下,它既可以有效的阻止纺锤体的形成,又不至于对细胞发生较大的毒害,因此,细胞经一定时期后仍可恢复正常,继续分裂,只是染色体数目加倍成为多倍性细胞,并在此基础上进一步发育成为多倍体植物。

将秋水仙素处理的植物根尖,制成临时装片,利用显微镜观察根尖分生区细胞中的染色体数目而确定是否形成染色体。

三、实验材料、器具及试剂1、实验材料:发芽的蚕豆,蚕豆幼苗2、实验器具:显微镜、解剖针、小试管、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、试管、培养皿、烧杯。

3、实验试剂:秋水仙素: 0.1%浓度。

卡诺固定液:3份95%酒精与1份冰醋酸配制而成。

1mol/l盐酸,45%醋酸,改良苯酚品红,70%酒精。

四、实验步骤1、取材:将种子消毒,并于无菌水中浸泡24小时后,将蚕豆种子(2n=16)培养在培养皿内的湿滤纸上,室温或28℃发芽,待胚根长达1~2cm时,取出萌发的种子,用自来水洗2~3次,备用。

2、预处理:将胚根长到1~2cm的蚕豆种子移到盛有0.1%秋水仙素的润湿的的吸水纸的培养皿内,室温下处理48h,待观察到根部有膨大时取出固定,与在水中进行培养的蚕豆种子(一般植物生长周期为17~18h)做对照。

化学药剂诱导植物多倍体研究进展

化学药剂诱导植物多倍体研究进展
[ 4 ] Morejohn L C, Bureau T E, Bajer J, et al1O ryzalin, a dinitroaniline2 herbicide, binds to p lant tubulin and inhibits m icrotubule polymeriza2 tion in vitro1 Planta, 1987, 172: 252 - 264
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胺草磷 ,其处理浓度为 100μmol/L,在这种浓度下 ,每 100 个胚珠能诱导产生 417株二倍体植株 ,而用其它三种除草 剂处理 时 , 安 磺 灵 , 氟 乐 灵 和 戊 炔 草 胺 在 浓 度 分 别 为 1μmol/L, 10μmol/L和 10μmol/L 时 ,能使 100个胚珠分别 产生 218, 210和 210 株二倍体植株 。用甲基胺草磷处理 对胚发生产生的毒性相对较低 ,并且能使染色体加倍的比 率较高 ,在 100个植株中 ,能得到 89 个二倍体植株 ,而安 磺灵和氟乐灵对胚发生的毒害要严重的多 ,因此在用这 2 种药剂的处理中 ,染色体加倍植株得率要低得多 。戊炔草 胺虽然对被处理材料毒害不大 ,但它诱导染色体加倍的比 率并不高 。这 4种药剂和秋水仙碱相比 ,甲基胺草磷在诱 导饲用甜菜胚珠的染色体加倍时更加有效 ,并且其所用的 浓度比秋水仙碱浓度低了近 100倍左右 [ 15 - 16 ] 。
stadler等人在处理玉米的悬浮培养细胞时当秋水仙碱所用浓度为015能使约25的有丝分裂细胞停留在中期与之相比较他们发现甲基胺草磷比秋水仙碱更能有效的阻止悬浮培养细胞的有丝分裂当处理条件为浓度50mol处理时间2128h时也能产生约25的有丝分裂细胞停留在中期当把甲基胺草磷从培养基里移走以后被处理的材料能正常生长没有产生毒害作用而另一种除草剂氟乐灵在处理这种悬浮培养细胞时没有产生任何效果

苹果多倍体育种研究进展

苹果多倍体育种研究进展

苹果多倍体育种研究进展常贝贝张硕2于晓丽2杜晓云2刘伟2姜中武1,3赵玲玲1,2**收稿日期=2020-07-26基金项目:烟台市科技发展计划项目(2020XCZX034)「作者简介:常贝贝,女,在读研究生,研究方向为苹果育种与栽培技术、E-mail : ******************通信作者:赵玲玲,女.研究员,主要从事果树育种和栽培技术研究E-mail :***********************('烟台大学生命科学学院,烟台264005;2山东省烟台市农业科学研究院,烟台265500;3山东省苹果•果业产业技术研究院,烟台264003)摘要:本文通过简述多倍体植物概况,分析多倍体的产生途径,总结多倍体的鉴定方法,分析各种 方法的优缺点,以获得苹果多倍体种质在生产上推广应用.推动烟台市农业增效、农民增收和发展现代高效农业、助力新旧动能转换。

关键词:多倍体;单倍体;果树;倍性鉴定我国苹果属果树历史悠久,文字记载首次 出现在西汉,记录在司马相如创作的《上林赋》中,较详细的记载可以追溯至魏晋时期山。

苹果已经成为世界上种植面积最大的果树树种之一,是我国主要消费果品之一,深受广大市民喜爱。

目前育岀的苹果品种多为二倍体, 多倍体品种数量较少。

而农业生产中,主要种 植的农作物均为多倍体,如小麦为异源六倍体、马铃薯为同源四倍体、花生为异源四倍 体、甘薯为同源六倍体等。

由于多倍体品种性 状表现优良,随着苹果产业的快速发展,生产上对优质品种的需求增加,开展多倍体品种 培育研究显得尤其重要。

1多倍体果树研究概况多倍体是指含有三套或者三套以上完整染 色体组的生物体,根据染色体组来源的差异,可 分为同源多倍体和异源多倍体两种类型。

很多植物在经染色体加倍后表现出植株强壮、生长 旺盛、抗逆性强等特性,拥有此等优良性状的多 倍体植物在自然界中普遍存在,多倍体是影响植物进化的重要因素,也是形成新品种的重要 途径之一叫多倍体植株主要采用现代生物技 术如组织培养技术对诱导的植株加以培养获得。

植物多倍体的研究进展

植物多倍体的研究进展

中, 在众多化学诱变剂 中, 以秋水仙素 的效果最好 , 其
3 . 中国医学科学院药用植物研究所云南分所 , 云南 景洪 6 6 6 1 o g r e s s o f P l a n t P o l y p o i d
WE I R o n g . c h a n g , WU Qi n g . h u a , MA Xi a o d u n , T A N Xi a o - mi n g ,

般采 用 的物理 诱 导 因素 主 要 有 机 械损 伤 、 温 度
激变 、 电离 辐射 、 非 电离 辐射 、 太空诱 导 、 离 心力 、 失重 、
个突变型为 g i g a s 的四倍体 , 这是被确认为得到 的第 1 个多倍体 J 。在此之后 , 人们陆续在葵 、 茄子等 植
b i l i . b t a . n e t . c a。
诱变剂处理植物体内最旺盛 、 最活跃 的组织器官 , 如对 萌 动状 态或 刚发 芽 的 种 子 、 幼 苗 或嫩 枝 的生 长 点 、 芽、 花蕾或愈伤组织等进行处理都可诱导产生多倍体 。这 种途径最大 的优点就是诱 导作用 的高度 专一性。其
1 . 2 化 学诱 导
在植物多倍体诱导途径 中, 化学诱导是最 为常用
的方法 。通 常采 用秋 水仙 素 、 吲哚 乙 酸 ( I A A) 、 异 生 长 素、 氧化亚氮 ( N : 0) 、 萘 骈 乙烷 、 富民隆、 A P M 等 化 学
1 植 物多倍体 的诱导途径
虽然植物多倍体在 自然界 中分布极为广泛 , 但是
1 . 1 物理诱 导

关键词 : 植物 ; 多倍体 ; 人工诱导 ; 特征; 鉴定
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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。

细胞培养诱导多倍体植物是在体外培养植物细胞时,利用某些化合物、物理因素或遗传方法诱导分裂抑制,使其形成多倍体。

这种方法可以大量同时产生多倍体植物,适用于多种植物品种,对于育种有显著的促进作用。

三、多倍体植物的基因调控机制
在探究多倍体植物基因调控机制的研究中,人们主要关注几个方面。

第一是减数分裂不均匀所导致的多倍体现象,这种现象可能是由染色体分离时产生的一些异常引起的,需要通过细胞分裂机制的研究来深入了解其缘由。

第二是多倍体植物生长发育过程中的表观遗传变化,这种变化可能会影响到多倍体植物与二倍体植物在形态和生理上的差异。

第三是多倍体植物
免疫遗传功能的研究,由于多倍体植物的基因组变化,可能会对植物的抗病能力、逆境抗性等方面产生影响。

总的来说,植物多倍体育种是一个充满生机和前景的研究领域。

多倍体植物具有更高的次生代谢产物含量、更丰富的营养价值和更优秀的生长发育特性,对于农作物品质的改良和次生代谢产物的生产具有重要的应用价值。

通过自然方法、化学方法或细胞培养的方法诱导多倍体植物尽管各有优缺点,但现在育种中最为常用的是后者。

而要实现多倍体植物的精准繁殖,需要深入研究多倍体植物的基因调控机制。

随着科技和生物技术的不断进步,相信植物多倍体育种的研究也会更加深入、更具潜力。

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