园林植物花卉育种学课件第9章-单倍体育种

1、第九章 单倍体育种2021/8/171第九章 单倍体育种2021/8/171第一节 单倍体植物的特点及其产生的途径一、概念单倍体植物(haploid plant) :凡具有配子染色体数的植物自然产生的频率很低。一元单倍体：来自二倍体的单倍体只有一个染色体组（1x）多元单倍体：来自四倍体的单倍体含有两个染色体组（2x）2021/8/172第一节 单倍体植物的特点及其产生的途径一、概念2021/8/单倍体育种：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。 2021/8/173单倍体育种：指用诱发单性生殖（如花粉培养）的

2、方法，使杂交后代1964年,印度学者利用毛叶曼陀罗花药培养，首次得到花粉单倍体植株2021/8/1741964年,印度学者利用毛叶曼陀罗花药培养，首次得到花粉单倍二、单倍体植物在育种上的意义在杂交育种，杂种优势的利用，诱变育种，远缘杂交等方面具有重要意义。没有单独利用的价值不能结种子，生长又较弱小。2021/8/175二、单倍体植物在育种上的意义2021/8/175（一）利用单倍体技术获得纯系，缩短育种年限（二）利用单倍体进行突变体选择，提高选种效率（三）克服远缘杂种的不育性2021/8/176（一）利用单倍体技术获得纯系，缩短育种年限2021/8/17（一）利用单倍体技术获得纯系（自交系），

3、缩短育种年限选用杂种的第一代或第二代花药进行培养，很快得到在遗传上稳定的纯合二倍体。与一般常规杂交育种比较(P143)常规杂交育种:8-10年花药培养:2年大大缩短了育种年限。节省田间试验的土地与劳力。 2021/8/177（一）利用单倍体技术获得纯系（自交系），缩短育种年限2021（二）与诱变育种相结合，提高选种效率单倍体使隐性基因突变迅速表现出来2021/8/178（二）与诱变育种相结合，提高选种效率2021/8/178（三）克服远缘杂种的不育性在远缘杂种的花粉中，有少数花粉具有生活力，培养出单倍体植株，加倍，就可选出新类型，并获得稳定的后代。2021/8/179（三）克服远缘杂种的不育性

4、2021/8/179三、单倍体的类型及特点1、类型一元单倍体(nonohaploid)来自二倍体植物(2n=2x)的单倍体只有一组染色体(1x)，简称一倍体(monoploid)。多元单倍体(ployhaploid)来自四倍体植物(2n=4x)的单倍体体细胞中含有两组染色体(2x) 。又分为同源多元单倍体(homopolyhaploid)异源多元单倍体（allopolyhaploid）。2021/8/1710三、单倍体的类型及特点2021/8/1710人工诱导的单倍性的真实含义为半倍性，即其染色体数为原来植物的一半。只要能诱发植物单性生殖，即可获得单倍体2021/8/1711人工诱导的单倍性的

5、真实含义为半倍性，即其染色体数为原来植物的2.特点：形态与二倍体相似生活力弱个头矮叶片薄花器小高度不孕 (只开花不能结实)。如加倍，成纯合二倍体，就恢复结实能力。2021/8/17122.特点：2021/8/1712四、获得单倍性植物的途径三种：孤雌生殖 即由植物胚囊中的卵细胞与极核细胞不经受精单性发育而获得植株；无配子生殖 即胚囊中的反足细胞与助细胞不经受精单性发育成植株；孤雄生殖 即花药花粉离体人工培养，使其单性发育成植株。以上三种都属于无融合生殖。2021/8/1713四、获得单倍性植物的途径2021/8/1713极 核卵细胞3个反足细胞2个助细胞2021/8/1714极 核卵细胞3个反

6、足细胞2个助细胞2021/8/1714卵细胞极 核2021/8/1715卵细胞极 核2021/8/1715由于诱导孤雌生殖、无配子生殖不易进行，且诱导的单倍体频率极低在育种和生活实践中，主要采用花粉或花药离体培养的方法2021/8/1716由于诱导孤雌生殖、无配子生殖不易进行，且诱导的单倍体频率极低花粉母细胞2021/8/1717花粉母细胞2021/8/1717单核花粉2021/8/1718单核花粉2021/8/1718营养细胞生殖细胞2021/8/1719营养细胞生殖细胞2021/8/1719营养细胞生殖细胞2021/8/1720营养细胞生殖细胞2021/8/1720精 子营养细胞2021/

7、8/1721精 子营养细胞2021/8/1721被子植物花粉粒的形成：雄蕊是由花丝和花药组成的，花药通常有四个花粉囊，花粉囊里产生花粉粒，是由花粉母细胞（也叫小孢子母细胞）发育而成的。一个花粉母细胞经过减数分裂形成四个细胞，每个细胞中的染色体数目都比花粉母细胞减少一半。开始形成的四个细胞是排列在一起的，以后相互分离，形成四个单核的花粉粒。单核花粉粒形成后不久，便进行一次有丝分裂，形成2个细胞：一个是营养细胞，另一个是生殖细胞。营养细胞比生殖细胞大，而且里面贮存着营养物质。有些植物在花粉萌发出花粉管之前，生殖核已进行了一次有丝分裂，形成2个精子，这样的花粉粒中就有三个细胞，从理论上讲，这三个细胞的遗传物质是一样的。有些植物的生殖细