植物孤雌生殖的诱导及其在育种中的应用(3)

植物孤雌生殖的诱导及其在育种中的应用

植物孤雌生殖的诱导及其在育种中的应用 期 牟春红等

琴 胡启德等用Χ射线处理普通小麦花粉给品种间杂种授粉 发现有效剂量为 伦琴 结实

率为 ≈ 中国科学院遗传所用照射的花粉诱导小麦 结果表明 用 伦琴的剂量照射花粉时成功率最高 达到

1 2 1 4 孤雌生殖诱导系 孤雌生殖诱导系是指

用该系作父本杂交时 能够诱导其相应的母本产生显著高于自然频率的单倍体≈ 美国 年发现了≥ 种质系 以其作父本与任何玉米材料杂交的后代中 均可出现 的孤雌生殖单倍体

发现了突变系

以其作母本与任何玉米材料杂交的后代中 可出现 的孤雌生殖单倍体植株 法国 等选育了孤雌生殖诱导系 ≥ 其单倍体诱导率平均可达 左右≈ 刘志增等从单倍体诱导系≥ 与高油玉米群体 的杂交后代中经过不断的测交和选择

育成了我国第一个孤雌生殖单倍体诱导系玉米农大高诱 号≈

另外 也可以用化学药剂处理的花粉授粉 如用甲苯胺蓝等药物处理过的花粉授粉能很好地诱导孤雌生殖

1 2 2 药剂诱导法 用植物调节剂直接刺激卵细

胞 使之分裂诱发孤雌生殖 这种方法更为简便 自

年细田友雄用 诱导水稻获得纯合二倍体

以来

国内外研究者已进行了 多种药剂在不同植物上诱导孤雌生殖的试验 结果表明 ! ! ! ≥ ! !≤ 等都是很有效的诱导剂 ≥ 诱导某些植物孤雌生殖

可以直接获得纯合二倍体 ≥ 还能增加细胞膜化学渗透及引起≤型有丝分裂 使染色体加倍 能启动卵细胞分裂 还是一种强烈的染色体断裂剂 研究表明 适当浓度的 与 ≥ 配合使用有利于诱导孤雌生殖

岩间成三用丹宁聚氯乙烯诱导萝卜 ∞

2 用 ≥ 诱导番茄和黄瓜

等用 ≥ 处理黑穗状醋栗和番茄均获

得成功 周世琦用化学药剂处理棉花子房或胚珠 试验表明 以 二甲基亚砜 秋水仙精!

蕾龄为 日!花萼与花冠之比为 Β

Β 的处理效果最好≈ 赖来展先后用 种

化学药剂对籼稻进行了多次诱导试验 指出结实率的诱导 以 # 2 以

效果较好≈ 赵佐宇等用 ≥

≤ #

≤ # ≥ 种处理获得 粒玉米孤雌生殖

种子≈ 董洪平等以太谷核不育小麦为试材 用化学药剂诱导其孤雌生殖 结果表明 氯苯氧乙酸!

×!肌醇! 2 等化学药剂均有明显的诱导效

果≈ 郭运玲用化学药剂处理未授粉的苎麻雌花 结果表明 ≥ ≤ 诱导效果较好

诱导率为 ≈ ≠ 指出油菜素内酯在单子叶和双子叶植物中都能真正产生孤雌生殖的单倍体种子≈ 秦素平认为诱导矮败小麦孤雌生殖的最佳组合为 # 对氯苯氧乙酸 #

× # ≥ ≈ 由以上结果可以看出 诱导率因材料!气候!药剂类型!浓度及诱导方式!时期等的不同而有差异

1 2 3 基因转入法 将孤雌生殖基因转入研究物

种中 在美国 研究者将小麦近缘孤雌生殖种和小麦栽培种进行杂交 从野生玉米东方加马草转移孤雌生殖基因 赵炳然通过穗茎注射法将大黍总 导入香 !

明恢 和桂 等水稻品系之后 在 代群体中就获得了生殖性状发生明显突变的

单株≈ 张希近等利用孤雌生殖诱导马铃薯双!单倍体的技术实现了野生优良基因向栽培种的成功导入≈

2 孤雌生殖发生机制

目前对孤雌生殖发生机制仍不十分明确 有以下几种看法

2 1 卵细胞单独分裂

植物成熟的卵细胞在一定条件下 经外来的各种理化因素的刺激 如植物激素处理!远缘花粉的刺激等 而单独开始分裂

发育成胚 产生单倍体种子和植株 如果单倍体的卵细胞在最初分裂时 其染色体自然加倍 核内复制 发育成二倍体的胚 就会产生似母本的二倍体的种子和植株

2 2 不定胚

植物的胚囊细胞!珠心细胞等体细胞在外界因素的刺激下 形成不定胚 发育成与母体基因型完全一致的种子和植株

2 3 抑制物质

有人认为单倍体的卵细胞在受精之前 不能进行细胞分裂的原因是位于卵细胞旁边的助细胞分泌了一种物质抑制了细胞的分裂 当外来花粉穿过助细胞后 这种抑制物质被解除 卵细胞就开始进行孤雌生殖 赵佐宇等参照≤ 的/卵细胞分裂假

说0 结合自己的试验提出 和 ≥ 可起到花