第十一章 倍性育种

第九章倍性育种

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基本概念

倍性育种

•根据育种目标要求，采用染色体组加倍或减根据育种目标要求采用

半的方法选育植物新品种的途径

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染色体组

个属内各个种所特有的维持

一个属内各个种所特有的、维持

其生活机能的最低限度的一组染

色体

或二倍体生物配子中所具有的

或：二倍体生物配子中所具有的

全部染色体即组成一个染色体组

(genome)

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染色体基数

个染色含有的染色

一个染色体组所含有的染色

体数目称染色体基数，般

体数目称染色体基数，一般

用x 表示(the basic number

of chromosome in single

genome)

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单倍体及多倍体的概念

•具正常配子体染色体组的个体称为

单倍体

•体细胞中具有三个或三个以上染色

体组的植物称为多倍体

•单倍体也可能是多倍体

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多倍体的种类

同源多倍体（Autopolyploid）：体细胞中染色体

组来源相同的多倍体

异源多倍体（Allopolyploid）：染色体组来源于

两个或两个以上二倍体物种的多倍体

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各种多倍体的关系图

整倍单倍体和非整倍单倍体

•整倍单倍体：体细胞中含有整套亲本完整染色体组的单倍体。包括一元和多元单倍体

AA-------A (1-7)，AABBDD---------ABD(1-7)

•非整倍单倍体：染色体数目额外增加或减少、而非染色体数目精确的减半所形成单倍体。包括二体单倍体（n+1)，附加单倍体（n+1’)，缺体单倍体（n1)，置换单倍体（n1+1)，错分裂单倍体n-1)n-1+1’)

（具有端着丝粒染色体或错分裂产物，如等臂染色体）

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多倍体在农作物和园艺植物中广泛存在

农作物、蔬菜及果树中的多倍体

小麦、甘蓝型油菜、棉花、马铃薯、韭菜和香蕉

单倍体？

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第节

第一节

单倍体在育种中的应用

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一、单倍体的利用价值1，提高获得纯合体的效率，缩短育种年限•

Selfing of heterozygote •

Gamets: ½A + ½a •Haploids of heterozygote •Gamets:A +•

F 2¼AA, ½Aa, ¼aa •

F 3 ¼Aa •

4Gamets: ½A + ½a •Chromosome doubling –AA +F 4 1/8Aa •

F 5 1/16Aa

•F 6 1/32Aa

AA ½AA ½aa –Save 3-4 generations

–½AA + ½aa 11

2，与远缘杂交育种相结合，克服后代的不育和疯狂分离

3，与诱变育种结合，提高育种效率

4，培育自交系

5，品种的纯化

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二、单倍体的产生途径

1，自然发生的无融合生殖

1）孤雄生殖

2）孤雌生殖

3）无配子生殖(助细胞或反足细胞）

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花药花粉离体培养

2，细胞和组织离体培养

1）花药（花粉）离体培养未授精子房珠培养

2）未授精子房（胚珠）培养a a.

花药培养难以成功的植物b.雄性不育系

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3，理化诱导

化学药剂或者辐射处理花粉，再授粉

化学药剂或者辐射处理花粉再授粉

可诱导母本产生一定比例的孤雌生殖

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4，远缘杂交后代中染色体有选择性

利用二倍体大麦、普通小麦与球茎大麦杂交后有丝分裂过程中球茎大麦染色体消失培育二倍体大麦、普通小麦的单倍体

小麦与玉米杂交后，玉米染色体消失，产

生小麦单倍体

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5、远缘杂交刺激孤雌生殖

6、半配合生殖：雌雄核不结合，各自

分裂发育成胚，其植株一般是嵌合体分裂发育成胚其植株般是嵌合体

的单倍体

7、孪生苗：可能会出现单倍体

8、延迟授粉：诱导孤雌生殖

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三单倍体的鉴定1细胞学鉴定三、单倍体的鉴定1、细胞学鉴定

2、形态性状鉴定（花粉育性、植株和器官大小等）

3、标记鉴定（单倍型分析）

4、自交结实性鉴定

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四、单倍体育种的主要步骤

四单倍体育种的主要步骤

1、确定单倍体材料诱导的途径

1）自然界的单倍体变异株

自然界的单倍体变异株

2）人工诱导

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2、选择诱导单倍体的材料

2选择诱导单倍体的材料

A.杂种后代，尤其是F1遗传基础丰富，

诱导频率存在杂种优势

B.易培养的基因型

C.高频诱导系的培育

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CROP BREEDING
3、单倍体材料染色体加倍
A.小苗浸泡法 B.生长锥处理法 C. 培养基加倍法
常用诱变剂：秋水仙素，富民农，对二氯笨，8-羟基喹啉
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CROP BREEDING
4、二倍体材料的后代选育
A.后代变异大 B.当代不选择 C.第二代在优良株系中进行单株选择 C.第三代进行株系鉴定
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