1、單倍體育種第九章第九章 單倍體育種單倍體育種單倍體育種第一節第一節 單倍體植物的特點及其產生的途徑單倍體植物的特點及其產生的途徑一、概念一、概念單倍體植物單倍體植物(haploid plant) :(haploid plant) :凡具有配子染色體數的凡具有配子染色體數的植物植物自然產生的頻率很低。自然產生的頻率很低。一元單倍體：來自二倍體的單倍體只有一個染色體組（一元單倍體：來自二倍體的單倍體只有一個染色體組（1x1x）多元單倍體：來自四倍體的單倍體含有兩個染色體組（多元單倍體：來自四倍體的單倍體含有兩個染色體組（2x2x）單倍體育種v單倍體育種：指用誘發單性生殖（如花粉培養）的方單倍體育種

2、：指用誘發單性生殖（如花粉培養）的方法，使雜交后代的異質配子長成單倍體植株，經染色法，使雜交后代的異質配子長成單倍體植株，經染色體加倍成為純系，然后進行選育的一種育種方法。體加倍成為純系，然后進行選育的一種育種方法。 單倍體育種v19641964年年, ,印度學者利用印度學者利用毛葉曼陀羅毛葉曼陀羅花藥培養，花藥培養，首次得到花粉單倍體植株首次得到花粉單倍體植株單倍體育種二、單倍體植物在育種上的意義二、單倍體植物在育種上的意義v在雜交育種，雜種優勢的利用，誘變育種，在雜交育種，雜種優勢的利用，誘變育種，遠緣雜交等方面具有重要意義。遠緣雜交等方面具有重要意義。沒有單獨利用的價值沒有單獨利用的價值

3、v不能結種子，生長又較弱小。不能結種子，生長又較弱小。單倍體育種（一）利用單倍體技術獲得純系，縮短育種年限（一）利用單倍體技術獲得純系，縮短育種年限（二）利用單倍體進行突變體選擇，提高選種效（二）利用單倍體進行突變體選擇，提高選種效率率（三）克服遠緣雜種的不育性（三）克服遠緣雜種的不育性單倍體育種（一）利用單倍體技術獲得純系（自交系），縮（一）利用單倍體技術獲得純系（自交系），縮短育種年限短育種年限選用雜種的第一代或第二代花藥進行培養，很快得選用雜種的第一代或第二代花藥進行培養，很快得到在遺傳上穩定的純合二倍體。到在遺傳上穩定的純合二倍體。v與一般常規雜交育種比較與一般常規雜交育種比較( (p

4、143p143) )常規雜交育種常規雜交育種:8-10:8-10年年花藥培養花藥培養:2:2年年大大縮短了育種年限。節省田間試驗的土地與勞力。大大縮短了育種年限。節省田間試驗的土地與勞力。 單倍體育種（二）與誘變育種相結合，提高選種效率（二）與誘變育種相結合，提高選種效率單倍體使隱性基因突變迅速表現出來單倍體使隱性基因突變迅速表現出來單倍體育種（三）克服遠緣雜種的不育性（三）克服遠緣雜種的不育性v在遠緣雜種的花粉中，有少數花粉具有生活在遠緣雜種的花粉中，有少數花粉具有生活力，培養出單倍體植株，加倍，就可選出新力，培養出單倍體植株，加倍，就可選出新類型，并獲得穩定的后代。類型，并獲得穩定的后代。

5、單倍體育種三、單倍體的類型及特點三、單倍體的類型及特點1 1、類型、類型v一元單倍體一元單倍體(nonohaploid)(nonohaploid)來自二倍體植物來自二倍體植物(2n=2x)(2n=2x)的單倍體只有一組染色體的單倍體只有一組染色體(1x)(1x)，簡稱一倍體簡稱一倍體(monoploid)(monoploid)。v多元單倍體多元單倍體(ployhaploid)(ployhaploid)來自四倍體植物來自四倍體植物(2n=4x)(2n=4x)的單倍體體細胞中含有兩組染的單倍體體細胞中含有兩組染色體色體(2x) (2x) 。v又分為又分為v同源多元單倍體同源多元單倍體(homopo

6、lyhaploid)(homopolyhaploid)v異源多元單倍體（異源多元單倍體（allopolyhaploidallopolyhaploid）。）。單倍體育種v人工誘導的單倍性的真實含義為半倍性，即人工誘導的單倍性的真實含義為半倍性，即其染色體數為原來植物的一半。其染色體數為原來植物的一半。v只要能誘發植物單性生殖，即可獲得單倍體只要能誘發植物單性生殖，即可獲得單倍體單倍體育種2.2.特點：特點：形態與二倍體相似形態與二倍體相似生活力弱生活力弱個頭矮個頭矮葉片薄葉片薄花器小花器小高度不孕高度不孕 ( (只開花不能結實只開花不能結實) )。v如加倍，成純合二倍體，就恢復結實能力。如加倍，

7、成純合二倍體，就恢復結實能力。單倍體育種四、獲得單倍性植物的途徑四、獲得單倍性植物的途徑v三種：三種：孤雌生殖孤雌生殖 即由植物胚囊中的卵細胞與即由植物胚囊中的卵細胞與極核極核細胞不經受精單性發育而細胞不經受精單性發育而獲得植株；獲得植株；無配子生殖無配子生殖 即胚囊中的反足細胞與助細胞不經受精單性發育成植株；即胚囊中的反足細胞與助細胞不經受精單性發育成植株；孤雄生殖孤雄生殖 即花藥花粉離體人工培養，使其單性發育成植株。即花藥花粉離體人工培養，使其單性發育成植株。以上三種都屬于無融合生殖。以上三種都屬于無融合生殖。單倍體育種極 核卵細胞3個反足細胞2個助細胞單倍體育種卵細胞極 核單倍體育種v由

8、于誘導孤雌生殖、無配子生殖不易進行，且由于誘導孤雌生殖、無配子生殖不易進行，且誘導的單倍體頻率極低誘導的單倍體頻率極低v在育種和生活實踐中，主要采用在育種和生活實踐中，主要采用花粉或花藥離花粉或花藥離體培養體培養的方法的方法單倍體育種單倍體育種單倍體育種單倍體育種單倍體育種單倍體育種v被子植物花粉粒的形成：雄蕊是由花絲和花藥組成的，花藥通常有四個花粉囊，花粉囊里產生花粉粒，是由花粉母細胞（也叫小孢子母細胞）發育而成的。一個花粉母細胞經過減數分裂形成四個細胞，每個細胞中的染色體數目都比花粉母細胞減少一半。開始形成的四個細胞是排列在一起的，以后相互分離，形成四個單核的花粉粒。單核花粉粒形成后不久，便進行一次有絲分裂，形成2個細胞：一個是營養細胞，另一個是生殖細胞。營養細胞比生殖細胞大，而且里面貯存著營養物質。有些植物在花粉萌發出花粉管之前，生殖核