倍性育种
合集下载
倍性育种实验报告
倍性育种实验报告1. 引言倍性育种是一种利用多倍体生物的遗传特性进行选育的技术。
通过对多倍体生物进行多倍体产生、显性性状表达和遗传稳定性等方面的研究，可以为农作物育种提供新的方法和技术支持。
本实验旨在探究倍性育种技术的效果及其应用前景。
2. 实验方法2.1 实验材料本次实验选取油菜作为实验材料，利用二倍体油菜品种作为亲本，通过化学方法制备多倍体油菜。
2.2 实验步骤1. 选择优良的二倍体油菜作为亲本；2. 为亲本油菜进行预处理，包括避免自花授粉、采用切取苗头移植方法等；3. 使用适当的激素溶液处理亲本油菜转变其为四倍体；4. 分离得到的四倍体油菜进行培养；5. 选择表现出优良性状的四倍体油菜进行自交；6. 选择表现出稳定性状的四倍体油菜进行后代培养和评估。
3. 实验结果通过本次倍性育种实验，我们成功制备了四倍体油菜，并且发现在四倍体油菜中表现出了一些期望的性状。
这些性状包括增大的果实和更高的产量等。
4. 讨论倍性育种技术具有一定的优势，可以有效提高品种的遗传性状。
多倍体生物具有更高的基因副本数目，可以增加其表现性状的概率。
通过多倍体与二倍体的杂交，还可以进一步拓宽基因库。
然而，多倍体生物也存在着一些问题，如易受环境变化的影响、难以与其他品种杂交等。
当前，倍性育种技术在农业领域的应用还比较有限。
尽管实验结果显示了一些可喜的成果，但目前还需要进一步研究和实验以解决倍性育种中的技术难题。
此外，倍性育种技术还需要与其他育种方法相结合，如基因编辑技术等，以提高育种效率和品质。
5. 结论本次倍性育种实验通过制备四倍体油菜，并对其进行性状观察，初步验证了倍性育种技术的应用潜力。
倍性育种技术在农业生产中具有重要的意义，然而仍需进一步研究和实验。
通过不断完善倍性育种技术，我们可以为农作物的选育和品种改良提供新的途径。
参考文献。
倍性育种
花药培养
将花粉处于单核时期（小孢子）的花药进行离体培养。 将花粉处于单核时期（小孢子）的花药进行离体培养。 通过培养使它离开正常的发育途径（ 通过培养使它离开正常的发育途径（即形成成熟花粉最后 产生精子的途径）而分化成为单倍体植株。 产生精子的途径）而分化成为单倍体植株。 花粉培养有两条途径 由花粉分裂形成愈伤组织 愈伤组织（ ①由花粉分裂形成愈伤组织（即分化程序很低的薄壁细胞 ），再由愈伤组织分化出根和芽 最后形成植株。 再由愈伤组织分化出根和芽， 团），再由愈伤组织分化出根和芽，最后形成植株。 由花粉分裂形成胚状体 再由胚状体长成植株。 胚状体， ②由花粉分裂形成胚状体，再由胚状体长成植株。
生物体细胞中的染色体数一般用 2N 表示，配子中的 表示， 表示，如甘蓝体细胞中的染色体数为2N 18， 染色体数用 N 表示，如甘蓝体细胞中的染色体数为2N = 18， 9。 雄配子体和雌配子体的染色体数为 N = 9。
二倍体 (Diploid)
二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体， 二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体，如 甘蓝: 18。 甘蓝: 2N = 2x = 18。
小孢子培养
通常小孢子培养分以下几个步骤： 通常小孢子培养分以下几个步骤：
1. 花蕾的准备 2. 小孢子的游离 3. 胚胎的诱导和再生 4. 染色体的加倍. 染色体的加倍.
矮牵牛小孢子培养过程（尝试阶段）
1花粉预处理培养 2.花药壁组织与小孢子 共培养 3小孢子培养？ 小孢子培养 4. 胚胎的诱导和再生 5. 染色体的加倍. 染色体的加倍.
2. 离体诱导
将一定发育阶段的花药、花粉、子房，通过无菌操 将一定发育阶段的花药、花粉、子房， 作接种在培养基上， 作接种在培养基上，使单倍体细胞分裂形成胚状体或愈伤 组织， 组织，然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤组织发育为植 株。
第十章 倍性育种
苜蓿2n=32、其一倍体是：x=8 一倍体的染色体数目就是染色体基数（Ｘ）。
3、多倍体——体细胞内含有三组或三组以上染色体 组的生物体称多倍体。 如：3x、4x、7x等。
苜蓿2n=4x=32（四倍体） 羊草2n=4x=28（四倍体）
4、单倍体——包含生殖细胞染色体组的生物称单倍 体（含体细胞染色体组一半的生物称单倍体） 如：燕麦2n=6x=42（六倍体）n=3x=21（单倍体）
三、单倍体育种程序及操作技术—（花粉培养） 1、原材料的准备： 一般采用优良亲本配成的杂交组合所产生的杂种一代植 株的花粉，或从杂种F2中选择优良植株的花药进行培养。 2、培养基的配制： 不同植物要求不同的培养基，为选择出合适的培养基， 先要进行试验，选出适宜的培养基。 培养基：大量元素无机盐+微量元素无机盐+铁盐+
②作用原理 细胞分裂时，秋水仙素能抑制纺锤丝的形成，所以染色体虽
能正常复制，但不能分向两极，细胞未分裂，造成染色体分裂 而成细胞不分裂，处理后，用清水洗净秋水仙碱的残液，细胞 分裂通常可恢复正常。 ③影响因素：
秋水仙素的有效浓度与处理时间是诱发多倍体的关键，浓度 低，时间短，不易成功；过高，时间长会使细胞甚至整个组织 和植物死亡。此外还要注意温度，一般认为15℃为宜。
二倍体与同源多倍体细胞核比较
玉米的同源多倍体植株矮小，茎粗叶大
二倍体基因型
同源多倍体基因型复杂 三倍体基因型
四倍体基因型
五、诱发多倍体在牧草中的意义及利用
1、利用异源多倍体（双二倍体）能克服远缘杂种的不孕性，提 高远缘杂交的结实率。 2、人工诱发的一些植物的同源多倍体具有不少宝贵性状。 3、多倍体结实率低，生活力弱。
由于这些原因，一些多倍体的再现反而不如正常类型的牧草， 如八倍体玉米的生活力就较四倍体为弱，而且完全不育。
3、多倍体——体细胞内含有三组或三组以上染色体 组的生物体称多倍体。 如：3x、4x、7x等。
苜蓿2n=4x=32（四倍体） 羊草2n=4x=28（四倍体）
4、单倍体——包含生殖细胞染色体组的生物称单倍 体（含体细胞染色体组一半的生物称单倍体） 如：燕麦2n=6x=42（六倍体）n=3x=21（单倍体）
三、单倍体育种程序及操作技术—（花粉培养） 1、原材料的准备： 一般采用优良亲本配成的杂交组合所产生的杂种一代植 株的花粉，或从杂种F2中选择优良植株的花药进行培养。 2、培养基的配制： 不同植物要求不同的培养基，为选择出合适的培养基， 先要进行试验，选出适宜的培养基。 培养基：大量元素无机盐+微量元素无机盐+铁盐+
②作用原理 细胞分裂时，秋水仙素能抑制纺锤丝的形成，所以染色体虽
能正常复制，但不能分向两极，细胞未分裂，造成染色体分裂 而成细胞不分裂，处理后，用清水洗净秋水仙碱的残液，细胞 分裂通常可恢复正常。 ③影响因素：
秋水仙素的有效浓度与处理时间是诱发多倍体的关键，浓度 低，时间短，不易成功；过高，时间长会使细胞甚至整个组织 和植物死亡。此外还要注意温度，一般认为15℃为宜。
二倍体与同源多倍体细胞核比较
玉米的同源多倍体植株矮小，茎粗叶大
二倍体基因型
同源多倍体基因型复杂 三倍体基因型
四倍体基因型
五、诱发多倍体在牧草中的意义及利用
1、利用异源多倍体（双二倍体）能克服远缘杂种的不孕性，提 高远缘杂交的结实率。 2、人工诱发的一些植物的同源多倍体具有不少宝贵性状。 3、多倍体结实率低，生活力弱。
由于这些原因，一些多倍体的再现反而不如正常类型的牧草， 如八倍体玉米的生活力就较四倍体为弱，而且完全不育。
倍性育种
原生质体融合获得多倍体
其他组织离体培养获得多倍体
第二节
1、形态鉴定：
多倍体育种
形态上生长健壮、果大、花大、茎粗、叶厚，叶形指数变小、 叶色变深、叶面皱缩粗糙、可育性下降 四倍体葡萄叶片变大、变厚，叶背绒毛增多，枝条变粗壮， 果实变大
第二节
2、气孔鉴定
多倍体育种
多倍体植株气孔明显增大，气孔密度变小，保卫细胞变大， 保卫细胞内叶绿体数目增加 3、花粉粒鉴定 四倍体产生的花粉粒直径一般比二倍体大 20％— 30％，花粉 粒大小不均匀、畸形花粉粒比率较高 4、梢端组织发生层细胞鉴定
第三节
单倍体育种
四、单倍体植株的鉴定
形态学鉴定：植株弱小
解剖学观察：气孔和保卫细胞均比二倍体小
观察染色体数目
流式细胞仪分析
分子标记技术：区分体细胞分化的二倍体植株和单倍体自发 加倍形成的双单倍体植株
第三节
五、单倍体的二倍化
单倍体育种
自然加倍——频率低，受试材的影响
人工加倍——秋水仙碱溶液处理
单倍体
同源多元单倍体 异源多元单倍体
多元单倍体
第三节
单倍体育种
二、单倍体的特点
1、高度不育 在减数分裂时不能联会形成可育配子，表现出高度 不稔性
2、隐性基因控制的性状可以表现出来
单元单倍体加倍成为双单倍体，基因型高度纯合， 遗传稳定
第三节
单倍体育种
三、单倍体的获得方法
1、远缘花粉刺激孤雌生殖 2、辐射、化学药剂处理诱导孤雌生殖 3、从双生苗中选择 4、花药、花粉培养 5、离体雌核发育
第二节
多倍体育种
五、多倍体的获得
1、自然产生 2、人工理化诱变 3、有性杂交选育 4、离体培养
倍性育种
如：利用对普通小麦(六倍体)与黑麦(二 倍体)杂交子代进行染色体加倍后所培育出的 异源八倍体小黑麦。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
4 多倍体植物的特点
（1）同源多倍体植物的特点 ①育性差，结实率低。 ②大多数同源多倍体是无性繁殖的，多年生的。 ③器官的巨型性
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
有效的一种常见诱导药剂。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
人工化学诱导多倍体的常用方式：
（1）涂抹法：把药剂按一定浓度配成乳剂或与羊毛脂膏混 合，涂抹于处理部位。 （2）浸渍法：用处理药剂直接浸渍待处理的部位。 （3）注射法：用注射器将药剂注入植株的被处理部位。 （4）滴液法：也叫棉浸法，常用脱脂棉包裹被处理部位， 向包囊中滴定或注射处理药剂，使药剂透过脱脂棉渗入组织 内起作用。 （5）药剂培养基法：在相应的离体培养基中加入一定浓度 的处理药剂，将外植体共培养一段时间后再转到不含有处理 药剂的新鲜培养基中。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
5 人工诱导多倍体的途径
（1） 物理法诱导染色体加倍。 早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
（2） 生物方法 指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生多倍体。
胚乳培养 在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个
极核和一个雄配子融合而形成的胚乳核发育而成， 所以在倍性上大多属于三倍体。如三倍体猕猴桃。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
体细胞杂交
也称细胞融合，是用人工 的方法把分离的不同属或种的 原生质体诱导成为融合细胞， 然后再经离体培养、诱导分化 到再生完整植株的整个过程。 上海植生所培育的芹菜与胡萝 卜远缘杂交种即用此法。其程 序大致为：制备亲本的原生质 体,原生质体融合、培养、再生 植株,杂种鉴定。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
4 多倍体植物的特点
（1）同源多倍体植物的特点 ①育性差，结实率低。 ②大多数同源多倍体是无性繁殖的，多年生的。 ③器官的巨型性
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
有效的一种常见诱导药剂。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
人工化学诱导多倍体的常用方式：
（1）涂抹法：把药剂按一定浓度配成乳剂或与羊毛脂膏混 合，涂抹于处理部位。 （2）浸渍法：用处理药剂直接浸渍待处理的部位。 （3）注射法：用注射器将药剂注入植株的被处理部位。 （4）滴液法：也叫棉浸法，常用脱脂棉包裹被处理部位， 向包囊中滴定或注射处理药剂，使药剂透过脱脂棉渗入组织 内起作用。 （5）药剂培养基法：在相应的离体培养基中加入一定浓度 的处理药剂，将外植体共培养一段时间后再转到不含有处理 药剂的新鲜培养基中。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
5 人工诱导多倍体的途径
（1） 物理法诱导染色体加倍。 早期多倍体育种主要采用该类诱导方法。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
（2） 生物方法 指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生多倍体。
胚乳培养 在被子植物中，胚乳是双受精的产物，由两个
极核和一个雄配子融合而形成的胚乳核发育而成， 所以在倍性上大多属于三倍体。如三倍体猕猴桃。
实知用文档山 知 水 树 木 树 人
体细胞杂交
也称细胞融合，是用人工 的方法把分离的不同属或种的 原生质体诱导成为融合细胞， 然后再经离体培养、诱导分化 到再生完整植株的整个过程。 上海植生所培育的芹菜与胡萝 卜远缘杂交种即用此法。其程 序大致为：制备亲本的原生质 体,原生质体融合、培养、再生 植株,杂种鉴定。
第九章 倍性育种
第九章倍性育种倍性育种是以人工诱发植物染色体数目发生变异后所产生的遗传效应为基础的育种技术。
目前最常用的是整倍体，其中有两种形式：多倍体育种：利用染色体数加倍。
单倍体育种：利用染色体数减半。
此外，在品种改良也可利用非整倍体（如单体、缺体、三体等），作为特殊的育种材料。
第一节多倍体育种一、多倍体的种类、起源及特点1.双倍体：含有孢子体染色体数的个体。
2.单倍体：含有配子体染色体数的个体。
3.染色体组：各种植物为了维持其生活机能的最低限度数目的一组染色体。
染色体基数：一个染色体组内的染色体数目。
如：稻属： X=12高粱属： X=10棉属： X=13小麦属： X=74. 一倍体：只含有一个染色体组的个体（ X ）。
二倍体：含有二个染色体组的个体（ 2X ）。
多倍体：体细胞染色体组三个或三个以上的生物体（如 3X 、 4X ¡¡）如二粒系小麦为 4 倍体，普通系小麦为6 倍体。
（二）多倍体的来源单倍体→二倍体→多倍体1、合子染色体数目加倍2、分生组织染色体加倍3、不减数配子的受精结合（三）多倍体的类别1、同源多倍体：多倍体中染色体组来源相同。
如四倍体水稻 AAAA ，2n=4X=48 。
四倍体黑麦 RRRR ， 2n=4X=28 。
同源多倍体的一个显著特征是植株、器官和细胞的¡°巨大性¡± , 其某些代谢物的含量也较高。
２、异源多倍体：多倍体中染色体组来源不同，多为种属间杂种。
例：普通小麦是异源 6 倍体 AABBDD，2n=6X=42。
小黑麦有的是异源 8 倍体 AABBDDRR，2n=8X=56。
小黑麦有的是异源 6 倍体 AABBRR，2n=6X=42 。
二、人工诱导多倍体的途径（一）物理因素诱变温度激变机械损伤电离辐射非电离辐射离心力（二）化学因素诱导多倍体用秋水仙素、富民隆处理正在分裂的细胞。
（三）生物因素诱导胚乳培养体细胞杂交三.多倍体育种（一）多倍体的育种意义1.利用染色体加倍的剂量效应，增大作物的营养器官或果实。
植物育种学课件-06诱变育种及倍性育种
辐射通过有 机体时能直 接或间接地 产生电离现 象
非电离射线
紫外线 激光
辐射能量 不足以使 原子电离, 只能产生 激发作用
1、
物 理 因 素 只 限 于 电 离 辐 射 (ionizing radiation) 和 非 电 离 辐 射 (non-ionizing radiation)。基因突变需要相当大的能量，辐 射就是很好的能量来源。紫外线除产生热能外， 还能使原子“激发”(activation)；X射线、γ 射线、α射线、β射线、中子等除产生热能和 使原子激发外，还能使原子“电 离”(ionization)。
处理干种子的优点是： 1) 能处理大量种子； 2) 操作方便； 3) 便于运输和贮藏； 4) 受环境条件的影响小； 5) 经过辐射处理过的种子，没有污染和散
射的问题。
２、无性繁殖器官（块茎、块根、鳞茎、球 茎、幼芽、枝条等）
许多植物是用无性繁殖的，而且有部分 植物从来不结种子，只依靠无性繁殖。
诱变育种是对这类材料进行品种改良的 重要手段，在诱变育种中只要得到好的突变 体，就可直接繁殖利用。
利用化学诱变剂诱发植物产生遗传变 异，以选育新品种的技术。(掌握)
主要内容
一、化学诱变育种的特点(了解) 二、化学诱变剂的种类(了解) 三、 化学诱变剂处理的主要方法(掌握)
一、化学诱变育种的特点(了解)
1. 操作简便、价格低廉； 2. 专一性强； 3. 提高突变频率、扩大突变谱； 4. 多数为迟发性突变； 5. 诱变后代的稳定过程较短，可缩短育种年限。
第六章 诱变育种及倍性育种
科学扩展了人类的想象空间， 技术使理想成为现实。
主要内容
辐射诱变育种 化学诱变育种 倍性育种 空间诱变育种
常规育种技术
非电离射线
紫外线 激光
辐射能量 不足以使 原子电离, 只能产生 激发作用
1、
物 理 因 素 只 限 于 电 离 辐 射 (ionizing radiation) 和 非 电 离 辐 射 (non-ionizing radiation)。基因突变需要相当大的能量，辐 射就是很好的能量来源。紫外线除产生热能外， 还能使原子“激发”(activation)；X射线、γ 射线、α射线、β射线、中子等除产生热能和 使原子激发外，还能使原子“电 离”(ionization)。
处理干种子的优点是： 1) 能处理大量种子； 2) 操作方便； 3) 便于运输和贮藏； 4) 受环境条件的影响小； 5) 经过辐射处理过的种子，没有污染和散
射的问题。
２、无性繁殖器官（块茎、块根、鳞茎、球 茎、幼芽、枝条等）
许多植物是用无性繁殖的，而且有部分 植物从来不结种子，只依靠无性繁殖。
诱变育种是对这类材料进行品种改良的 重要手段，在诱变育种中只要得到好的突变 体，就可直接繁殖利用。
利用化学诱变剂诱发植物产生遗传变 异，以选育新品种的技术。(掌握)
主要内容
一、化学诱变育种的特点(了解) 二、化学诱变剂的种类(了解) 三、 化学诱变剂处理的主要方法(掌握)
一、化学诱变育种的特点(了解)
1. 操作简便、价格低廉； 2. 专一性强； 3. 提高突变频率、扩大突变谱； 4. 多数为迟发性突变； 5. 诱变后代的稳定过程较短，可缩短育种年限。
第六章 诱变育种及倍性育种
科学扩展了人类的想象空间， 技术使理想成为现实。
主要内容
辐射诱变育种 化学诱变育种 倍性育种 空间诱变育种
常规育种技术
远缘杂交和倍性育种
（三）利用外源遗传物质丰富栽培作物遗传基础
通过远缘杂交，除了将近缘植物的整组染色体转移到栽培作物中，人工合 成新物种外，还可以将近缘植物的部分或单个染色体或染色体片断或基因 转移到栽培作物中，从而选育出带有外源优良性状的新种质或新品种。
以小麦为例：异附加系、异代换系、易位系
（四）创造雄性不育新类型
小麦T型不育系
亚洲棉（26个大染色体）×墨西哥野生棉（26个小染色体）
杂种
染色体加倍
类似陆地棉 （二）利用远缘杂交人工合成新物种 小麦与黑麦合成的小黑麦
小黑麦是通过人工有性杂交并使杂种的染色体加倍，将 小麦和黑麦杂交合成的新物种不同倍数的小麦与二倍体黑麦杂 交，合成了四倍体AARR、六倍体AABBRR、八倍体 AABBDDRR及十倍体AABBDDRRRR小黑麦，在生产上有直 接利用价值的是六倍体和八倍体小黑麦。
1、杂交亲本之一的染色体加倍；2、广泛测交，选用具有易交配基因 的亲本；3、正反杂交，确定适当母本；4、通过桥梁植物杂交；5、采用 不同的授粉方式（如蒙导授粉法，混合授粉，重复授粉，嫩龄授粉）；6、 化学药剂和射线处理；7、调节花期，克服花期不遇。
三、远缘杂交的夭亡和不育及其克服方法
（一）夭亡和不育现象及产生的原因：
（3）分离世代长、稳定慢
2 远缘杂种后代分离的控制
（1）F1 染色体加倍 （2）回交 （3）诱导单倍体 （4）诱导染色体易位 3 远缘杂种后代的处理特点 （1）杂种早代应有较大的群体 （2）放宽早代选择的标准 （3）灵活地应用选择方法
第三节 倍性育种
多倍体：凡体细胞中具有 2 个以上染色体组的植物便称为多
（五）改良作物品质
作物的野生种往往干物质含量高，某些营养物质的含量显著高于现有 的栽培作物。
通过远缘杂交，除了将近缘植物的整组染色体转移到栽培作物中，人工合 成新物种外，还可以将近缘植物的部分或单个染色体或染色体片断或基因 转移到栽培作物中，从而选育出带有外源优良性状的新种质或新品种。
以小麦为例：异附加系、异代换系、易位系
（四）创造雄性不育新类型
小麦T型不育系
亚洲棉（26个大染色体）×墨西哥野生棉（26个小染色体）
杂种
染色体加倍
类似陆地棉 （二）利用远缘杂交人工合成新物种 小麦与黑麦合成的小黑麦
小黑麦是通过人工有性杂交并使杂种的染色体加倍，将 小麦和黑麦杂交合成的新物种不同倍数的小麦与二倍体黑麦杂 交，合成了四倍体AARR、六倍体AABBRR、八倍体 AABBDDRR及十倍体AABBDDRRRR小黑麦，在生产上有直 接利用价值的是六倍体和八倍体小黑麦。
1、杂交亲本之一的染色体加倍；2、广泛测交，选用具有易交配基因 的亲本；3、正反杂交，确定适当母本；4、通过桥梁植物杂交；5、采用 不同的授粉方式（如蒙导授粉法，混合授粉，重复授粉，嫩龄授粉）；6、 化学药剂和射线处理；7、调节花期，克服花期不遇。
三、远缘杂交的夭亡和不育及其克服方法
（一）夭亡和不育现象及产生的原因：
（3）分离世代长、稳定慢
2 远缘杂种后代分离的控制
（1）F1 染色体加倍 （2）回交 （3）诱导单倍体 （4）诱导染色体易位 3 远缘杂种后代的处理特点 （1）杂种早代应有较大的群体 （2）放宽早代选择的标准 （3）灵活地应用选择方法
第三节 倍性育种
多倍体：凡体细胞中具有 2 个以上染色体组的植物便称为多
（五）改良作物品质
作物的野生种往往干物质含量高，某些营养物质的含量显著高于现有 的栽培作物。
第12章诱变及倍性育种
35
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
12.2.2单倍体育种
1）单倍体的类型 单倍体指由未受精的配子发育成的含有配子染色体 数的生物个体。 根据其起源，多元单倍体又可分为同源多元单倍体 和异源多元单倍体。
36
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
2）单倍体的特点
（1）高度不育 单元多倍体和异源多元单倍体中全部染色体在形态、结构和 遗传组成上彼此都有差别。在减数分裂时不能正常联会形成可育 配子，如油菜、黑芥的单倍体植株生长都较瘦弱，难以形成可育 配子，几乎完全没有结籽的可能性。但经过人工处理或自然加倍 后就能产生染色体数平衡的可育配子，可正常结籽。但从马铃薯、 白菜等的同源四倍体类型中获得的单倍体，通常不需要加倍就可 以形成正常配子并受精结籽。 （2）隐性性状控制的基因可以表现出来 单元单倍体每个同源染色体只有一个成员，每一等位基因也 只有一个成员。因此，通常控制质量性状的主基因不管原来是显 性还是隐性，都能在发育中得到表达。单元单倍体一经加倍就能 成为全部位点都是同质结合的二倍体，其基因型高度纯合、遗传 上稳定。
26
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
3）诱变处理后代的选择
（1）以种子为诱变材料 ①M1代的种植和采种 ②M2代的种植和选择 ③M3及以后各世代的种植和选择 （2）以花粉为诱变材料 （3）以营养器官（接穗、插条等）为诱变材料
27
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
12.2倍性育种
倍性育种就是研究植物染色体倍性变异的规律并利 用倍性变异选育新品种的方法。
医学分社
2）化学诱变剂作用的特点
（1）使用方便，成本较低 （2）具有一定的专一性 （3）诱发更多的基因点突变 （4）诱变作用发生较晚
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
12.2.2单倍体育种
1）单倍体的类型 单倍体指由未受精的配子发育成的含有配子染色体 数的生物个体。 根据其起源，多元单倍体又可分为同源多元单倍体 和异源多元单倍体。
36
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
2）单倍体的特点
（1）高度不育 单元多倍体和异源多元单倍体中全部染色体在形态、结构和 遗传组成上彼此都有差别。在减数分裂时不能正常联会形成可育 配子，如油菜、黑芥的单倍体植株生长都较瘦弱，难以形成可育 配子，几乎完全没有结籽的可能性。但经过人工处理或自然加倍 后就能产生染色体数平衡的可育配子，可正常结籽。但从马铃薯、 白菜等的同源四倍体类型中获得的单倍体，通常不需要加倍就可 以形成正常配子并受精结籽。 （2）隐性性状控制的基因可以表现出来 单元单倍体每个同源染色体只有一个成员，每一等位基因也 只有一个成员。因此，通常控制质量性状的主基因不管原来是显 性还是隐性，都能在发育中得到表达。单元单倍体一经加倍就能 成为全部位点都是同质结合的二倍体，其基因型高度纯合、遗传 上稳定。
26
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
3）诱变处理后代的选择
（1）以种子为诱变材料 ①M1代的种植和采种 ②M2代的种植和选择 ③M3及以后各世代的种植和选择 （2）以花粉为诱变材料 （3）以营养器官（接穗、插条等）为诱变材料
27
园艺植物遗传育种
出版社
医学分社
12.2倍性育种
倍性育种就是研究植物染色体倍性变异的规律并利 用倍性变异选育新品种的方法。
医学分社
2）化学诱变剂作用的特点
（1）使用方便，成本较低 （2）具有一定的专一性 （3）诱发更多的基因点突变 （4）诱变作用发生较晚
第十一章倍性育种
(allopolyploid) ： 由2个或2个以上不同染 色体组所形成的多倍体， 称异源多倍体。
陆地棉 异源四倍体 A1A1D1D1；
普通小麦 异源六倍体 AABBDD
二、人工诱导产生多倍体的途径
染色体加倍是获得多倍体的基本环节染色体加倍 可分为自然的和人工的二种：
1、物理方法：如温度骤变、机械损伤、电离和非电 离辐射、离心力等。
五、单倍体育种的主要步骤
诱导材料的选择 单倍体材料的获得 单倍体材料染色体加倍 二倍体材料的后代选育
X=12 二倍体植物：体细胞具有两组染色体组的
生物体，如水稻2n=2x=24
同一属的种或变种，不仅染 色体基数相同，而且彼此间 在染色体数目上常与基数存 在倍数关系。
第一节 多倍体育种
一、植物的多倍体的种类、起源及特点 多倍体植物：体细胞内含有三个或三个以上染
色体组的植物。如：普通小麦 2n=6X=42 、陆 地棉 2n=4X=52 （一）多倍体的来源 不同二倍体物种间杂交，染色 体自然加倍形成； 二倍体物种的染色体加倍
二、人工诱导单倍体的途径和方法
➢组织和细胞的离体培养(culture in vitro) ➢染色体消失（利用合子发育过程中，体细胞 染色体有选择的消失） ➢化学药物诱导 ➢半配合生殖（利用单性生殖获得单倍体） 另外，辐射诱导、异质体、孪生苗等也可形成 单倍体。
三、单倍体的鉴定与二倍化
鉴定： 细胞学鉴定
2、化学方法：如秋水仙素、萘嵌戊烷、吲哚乙酸、 氧化亚氮(N2O)等处理。
应用最普遍而有效的方法是用秋水仙素处理。 3、生物因素：胚乳培养、体细胞杂交等。
作用：秋水仙素抑制细胞分裂时纺锤丝的形成， 使已经纵裂的染色体不能分向两级
影响因素： ➢ 处理材料：茎端分生组织和发育初期幼胚 ➢ 诱导浓度：水溶液浓度0.01%-0.50%(0.2%) ➢ 处理时的温度:18-25 ➢ 处理方式：水溶液、羊毛脂膏或凡士林 ➢ 处理方法：浸渍法、点滴法、注射法、涂布法
陆地棉 异源四倍体 A1A1D1D1；
普通小麦 异源六倍体 AABBDD
二、人工诱导产生多倍体的途径
染色体加倍是获得多倍体的基本环节染色体加倍 可分为自然的和人工的二种：
1、物理方法：如温度骤变、机械损伤、电离和非电 离辐射、离心力等。
五、单倍体育种的主要步骤
诱导材料的选择 单倍体材料的获得 单倍体材料染色体加倍 二倍体材料的后代选育
X=12 二倍体植物：体细胞具有两组染色体组的
生物体，如水稻2n=2x=24
同一属的种或变种，不仅染 色体基数相同，而且彼此间 在染色体数目上常与基数存 在倍数关系。
第一节 多倍体育种
一、植物的多倍体的种类、起源及特点 多倍体植物：体细胞内含有三个或三个以上染
色体组的植物。如：普通小麦 2n=6X=42 、陆 地棉 2n=4X=52 （一）多倍体的来源 不同二倍体物种间杂交，染色 体自然加倍形成； 二倍体物种的染色体加倍
二、人工诱导单倍体的途径和方法
➢组织和细胞的离体培养(culture in vitro) ➢染色体消失（利用合子发育过程中，体细胞 染色体有选择的消失） ➢化学药物诱导 ➢半配合生殖（利用单性生殖获得单倍体） 另外，辐射诱导、异质体、孪生苗等也可形成 单倍体。
三、单倍体的鉴定与二倍化
鉴定： 细胞学鉴定
2、化学方法：如秋水仙素、萘嵌戊烷、吲哚乙酸、 氧化亚氮(N2O)等处理。
应用最普遍而有效的方法是用秋水仙素处理。 3、生物因素：胚乳培养、体细胞杂交等。
作用：秋水仙素抑制细胞分裂时纺锤丝的形成， 使已经纵裂的染色体不能分向两级
影响因素： ➢ 处理材料：茎端分生组织和发育初期幼胚 ➢ 诱导浓度：水溶液浓度0.01%-0.50%(0.2%) ➢ 处理时的温度:18-25 ➢ 处理方式：水溶液、羊毛脂膏或凡士林 ➢ 处理方法：浸渍法、点滴法、注射法、涂布法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
特点，对于以收获营养器官为目的的作物 及无性繁殖作物有极好的育种利用价值。 人工创造多倍体也可将野生种与栽培种的 遗传物质重组，育成新型作物。
第一节 多倍体育种
一个物种为了维持其生长发育及其遗传
稳定性，其体细胞中都具有稳定的染色体数
目（2n），一个属内各个种所特有的维持其
生活机能最低限度数目的一组染色体叫做染 色体组。一个染色体组是用以描述一个个体 的染色体组成的基本单位，常用英文大写字 母表示。
每个染色体组所含有的染色体数称 为染色体基数（x），不同属的染色体
基数不同，同一属的种或变种之间不仅
染色体基数相同，而且彼此间在染色体
数目上常与基数存在倍数关系。
多倍体（polyploid）是指体细 胞中有3个或3个以上染色体组的作物
个体。
多倍体广泛存在于植物中。许多农
作物及果树、蔬菜为多倍体，如小麦、
（二）多倍体育种的基本步骤
1、选用合适的二倍体原始材料 选
用优良的二倍体材料诱导产生多倍体，这
对于多倍体选育具有重要意义。因为二倍 体诱导成的多倍体，基因平衡受到破坏， 将出现不同程度的不良性状。
对原始材料的选育可部分地克服这一
困难。通常认为，利用营养器官的植物较
利用生殖器官的植物对于同源多倍体育种 有较好的效果，染色体数少的植物较染色 体数多的植物诱导多倍体的效果好。
后形成只具有大麦染色体的单倍体，通过这
种方法可获得大量的单倍体植株。
玉米和小麦杂交
（四）异质体（异种、属细胞质-核替代系）
木原均等（1962）报道：普通小麦的细
胞质被尾状山羊草的细胞质代替的一个系，
2、扩大诱导范围
自花授粉作物可
采用多品系、小群体，异花授粉作物则用 少品种，大群体； 3、采用合适的诱导方法；
4、适宜的倍性水平 各种作物各有
适宜的倍性水平，应找到适宜倍性，使优
良性状得以表现，倍性过高，会带来不良
后果；
5、嵌合体问题
通过对处理的组织器
官发育时期的选择，控制秋水仙素浓度、
采用合适的处理时间等途径解决；
育的原因主要是由于减数分裂时形成多价体
导致染色体的行为不正常，从而形成不育的 配子，同时也受到环境的影响。
2、异源多倍体
由2个或2个以上不同
染色体组所形成的多倍体称异源多倍体。异
源多倍体是由不同种、属间个体杂交得到的 F1经染色体加倍而成，染色体组来源于两个 或两个以上二倍体的物种。例如，普通小麦 为异源六倍体（AABBDD）。自然界获得的 多倍体大多以异源多倍体形式存在。
×→F1（B1 B2）→ B1 B1 B2 B2区段异源多倍体
↑ 物种B2（ B2 B2 ）→ B2 B2 B2 B2同源多倍体
（二）多倍体的类别
根据多倍体染色体组的组成可将多倍体
分成同源多倍体、异源多倍体、同源异源多
倍体、节段异源多倍体等多种类型。育种上
应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1.同源多倍体
即由孤雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖等方
式产生的。在育种工作中，单倍体主要靠人
工诱导产生。人工诱导产生单倍体的途径主
要有下列几种：
（一）组织和细胞离体培养
通过细胞和组织培养是育种工
作中产生单倍体的主要途径 。
1.花药（花粉）离体培养
这是
目前人工获得单倍体最简单有效的方
法。其原理是：作物的每一特化的细
同源多倍体与二倍体相比，主要有两
方面的效应：
（1）生物学性状的变化 同源多倍体最显
著的效应是细胞增大。但这种增大以2x—5x之
间普遍增强，超过5x后，又呈递减趋势。因细胞
体积的增大，有时会产生某些器官的巨型化及生
理代谢产物增加，有时也会出现相反的情况。
器官的巨型性
通常同源多倍体的细胞生长速率相对较
胞都具有发育成完整植株的潜力。
花药培养产生单倍体的途径有二：
一是花粉经历了去分化和胚胎发生过
程，通过胚状体而形成单倍体的胚，以后
直接发育成单倍体植株(胚胎发生系统)； 另一种是花粉多细胞团增殖，形成愈 伤组织，以后再经诱导分化成再生植株(器 官发生系统) 。
用花粉培养获得单倍体是否有育种 价值，取决于用于培养的原材料是否优
良和是否易于诱导成功。实践证明，不
同基因型的植物材料间单倍体的诱导率
不同，所以选择恰当的培养材料是花粉
育种的重要一环。
2.未授粉的子房（胚珠）培养 用未授粉的子房（胚珠）离体培养是
诱导大孢子发育成单倍体的另一途径。
研究表明，来自大孢子的单倍体有更强
的生活力，并且后代的性状也比较稳定，尤 其是对于那些难以用花粉培养获得单倍体的 植物或雄性不育植物提供了获得单倍体的有 效途径，所以在植物的改良中有较大意义。
(AABB)
↓
(ABD)
(DD)
↓染色体加倍
六倍体种（2X=42）
普通小麦
（AABBDD）
图 小麦可能的进化途径
植物体细胞染色体数目加倍主要是通过
下列三种途径产生：
1、合子染色体数目加倍
2、分生组织染色体加倍
3、不减数配子的受精结合
物种A（AA）→AAAA
同源多倍体
↓
×→F1（AB1）→AA B1 B1 →AAAA B1 B1 B1 B1 ↑ 异源多倍体 同源异源多倍体 物种B1（ B1 B1 ）→ B1 B1 B1 B1同源多倍体 ↓
二倍体植物产生的单倍体，体细胞
中仅含有一个染色体组。这种单倍体称
为一倍体。由异源多倍体产生的单倍体
其体细胞中有几个染色体组，称为多元
单倍体，如，普通小麦的单倍体含A、B、 D三个染色体组，但是，在育种学上它 们都称为单倍体。
一、单倍体产生的途径
单倍体既可以自然产生，也可以人工诱
导，它一般是由不正常的受精过程产生的，
自然界的多倍体是由二倍体进化而来 的。二倍体物种的染色体加倍，不同二倍 体物种之间杂交，染色体自发加倍是多倍 体产生的主要来源。
（一）多倍体的来源 多倍体的发生可通过二倍体的染色体 数目加倍形成，也可经过不同种属之间杂 交，而后经过染色体数目加倍形成。
二倍体种（2X=14）野生一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草 (AA) ↓ (AB) ↓染色体加倍 四倍体种（2X=28） 野生二粒小麦 × 粗山羊草 (BB)
将二倍体植物通过人工方法诱导成为多
倍体，开展多倍体育种，对于农作物品种改
良具有重要的意义。多倍体植物具有特殊的
优良性状，例如人工培育的三倍体无籽西瓜，
三倍体甜菜等。
三倍体无籽西瓜培育过程
此外，通过远缘杂交获得的多倍体， 具有某些特殊的优良性状。人工诱导的
多倍体也可以作桥梁亲本，用来将远缘
种的优良性状转入栽培种。
异源多倍体大多数是异源四倍体或异源 六倍体，少数为更高倍数的多倍体。作物中 的多倍体有：陆地棉（G.hirsutum）、烟草
（N.tabacum）、普通小麦（T.aestivum）、普 通燕麦（A.satiua）、草莓（F.grandiflora）、 甘蔗（S.officinarum）等。
由于异源多倍体细胞中染色体能够配
第八章 倍性育种
植物的倍性育种包括单倍体育种和多倍
体育种。
教学的基本要求: （1）了解植物倍性育种的意义；
（2）多倍体的诱导与育种方法； （3）单倍体的起源及其类别；获
得单倍体的方法；单倍体的鉴定与
二倍化；单倍体在育种上的应用。
教学基本内容 第一节 多倍体育种 一、 多倍体的种类、起源及特点 二、人工诱导产生多倍体的途径 三、多倍体育种的方法及应用 第二节 单倍体及其在育种中的应用 一、单倍体产生的途径 二、单倍体的鉴定 三、单倍体在育种上的应用价值 四、单倍体育种的主要步骤 五、单倍体育种成就
体的诱发，开始时主要使用的是物理
方法。1937年秋水仙碱能导致染色
体数加倍的作用被发现后便逐渐成为
诱发作物多倍体的主要手段。
（一）物理因素诱导
物理因素包括利用温度激变、机械创伤、
电离辐射、非电离辐射、离心力等方法诱导
染色体加倍，早期多倍体育种主要是采用这
种诱导技术。
（二）化学因素诱导多倍体
化学因素包括秋水仙碱、富民隆等诱导 处理正在分裂的细胞诱导染色体加倍产生多 倍体，用秋水仙碱诱发作物多倍体是目前最 常用的技术。
细胞分裂中蛋白分子结合抑制纺锤丝的形成，
但不影响染色体的复制，因此复制的染色体
不能向细胞的两极分开，使细胞中的染色体
数目加倍而形成多倍体。
细胞在秋水仙碱处理后，用清水洗净残
留的秋水仙碱，细胞可恢复正常。秋水仙碱
在适当的浓度范围内，对植物细胞基本上无
毒害作用，药剂在细胞中扩散后，无明显的
毒害作用，遗传上一般不发生其他变异。
对，故形成的配子的可育的，大多数异源
多倍体的育性正常，但有的异源多倍体存
在不育的现象，这可能和基因型的差异有
关。
二、人工诱导产生多倍体的途径
自然界产生多倍体的频率极低。在进行
作物多倍体育种时，必须通过人工手段创造 多倍体。基本原理是在细胞分裂时利用物理、 化学或生物学的方法增加细胞中的染色体数。
人类自20世纪初即开始进行多倍
（二）远缘杂交 通过不同种、属间作物杂交来诱发孤雌 生殖是产生单倍体的一条有效途径。远缘花 粉不与卵细胞受精，但能刺激卵细胞单性生 殖。
（三）染色体消失 用二倍体普通大麦与二倍体球茎大麦进
行杂交，在受精卵开始分裂、发育、形成幼
胚及极核受精后的胚乳发育过程中，球茎大
麦的染色体在有丝分裂过程中逐渐消失，最
6、多倍体群体的选育 对诱导成多
倍体材料进行选育的方法与常规育种方法 基本相同； 7、与其他育种手段结合 培养结合。 如与组织
第一节 多倍体育种
一个物种为了维持其生长发育及其遗传
稳定性，其体细胞中都具有稳定的染色体数
目（2n），一个属内各个种所特有的维持其
生活机能最低限度数目的一组染色体叫做染 色体组。一个染色体组是用以描述一个个体 的染色体组成的基本单位，常用英文大写字 母表示。
每个染色体组所含有的染色体数称 为染色体基数（x），不同属的染色体
基数不同，同一属的种或变种之间不仅
染色体基数相同，而且彼此间在染色体
数目上常与基数存在倍数关系。
多倍体（polyploid）是指体细 胞中有3个或3个以上染色体组的作物
个体。
多倍体广泛存在于植物中。许多农
作物及果树、蔬菜为多倍体，如小麦、
（二）多倍体育种的基本步骤
1、选用合适的二倍体原始材料 选
用优良的二倍体材料诱导产生多倍体，这
对于多倍体选育具有重要意义。因为二倍 体诱导成的多倍体，基因平衡受到破坏， 将出现不同程度的不良性状。
对原始材料的选育可部分地克服这一
困难。通常认为，利用营养器官的植物较
利用生殖器官的植物对于同源多倍体育种 有较好的效果，染色体数少的植物较染色 体数多的植物诱导多倍体的效果好。
后形成只具有大麦染色体的单倍体，通过这
种方法可获得大量的单倍体植株。
玉米和小麦杂交
（四）异质体（异种、属细胞质-核替代系）
木原均等（1962）报道：普通小麦的细
胞质被尾状山羊草的细胞质代替的一个系，
2、扩大诱导范围
自花授粉作物可
采用多品系、小群体，异花授粉作物则用 少品种，大群体； 3、采用合适的诱导方法；
4、适宜的倍性水平 各种作物各有
适宜的倍性水平，应找到适宜倍性，使优
良性状得以表现，倍性过高，会带来不良
后果；
5、嵌合体问题
通过对处理的组织器
官发育时期的选择，控制秋水仙素浓度、
采用合适的处理时间等途径解决；
育的原因主要是由于减数分裂时形成多价体
导致染色体的行为不正常，从而形成不育的 配子，同时也受到环境的影响。
2、异源多倍体
由2个或2个以上不同
染色体组所形成的多倍体称异源多倍体。异
源多倍体是由不同种、属间个体杂交得到的 F1经染色体加倍而成，染色体组来源于两个 或两个以上二倍体的物种。例如，普通小麦 为异源六倍体（AABBDD）。自然界获得的 多倍体大多以异源多倍体形式存在。
×→F1（B1 B2）→ B1 B1 B2 B2区段异源多倍体
↑ 物种B2（ B2 B2 ）→ B2 B2 B2 B2同源多倍体
（二）多倍体的类别
根据多倍体染色体组的组成可将多倍体
分成同源多倍体、异源多倍体、同源异源多
倍体、节段异源多倍体等多种类型。育种上
应用的主要是同源多倍体和异源多倍体。
1.同源多倍体
即由孤雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖等方
式产生的。在育种工作中，单倍体主要靠人
工诱导产生。人工诱导产生单倍体的途径主
要有下列几种：
（一）组织和细胞离体培养
通过细胞和组织培养是育种工
作中产生单倍体的主要途径 。
1.花药（花粉）离体培养
这是
目前人工获得单倍体最简单有效的方
法。其原理是：作物的每一特化的细
同源多倍体与二倍体相比，主要有两
方面的效应：
（1）生物学性状的变化 同源多倍体最显
著的效应是细胞增大。但这种增大以2x—5x之
间普遍增强，超过5x后，又呈递减趋势。因细胞
体积的增大，有时会产生某些器官的巨型化及生
理代谢产物增加，有时也会出现相反的情况。
器官的巨型性
通常同源多倍体的细胞生长速率相对较
胞都具有发育成完整植株的潜力。
花药培养产生单倍体的途径有二：
一是花粉经历了去分化和胚胎发生过
程，通过胚状体而形成单倍体的胚，以后
直接发育成单倍体植株(胚胎发生系统)； 另一种是花粉多细胞团增殖，形成愈 伤组织，以后再经诱导分化成再生植株(器 官发生系统) 。
用花粉培养获得单倍体是否有育种 价值，取决于用于培养的原材料是否优
良和是否易于诱导成功。实践证明，不
同基因型的植物材料间单倍体的诱导率
不同，所以选择恰当的培养材料是花粉
育种的重要一环。
2.未授粉的子房（胚珠）培养 用未授粉的子房（胚珠）离体培养是
诱导大孢子发育成单倍体的另一途径。
研究表明，来自大孢子的单倍体有更强
的生活力，并且后代的性状也比较稳定，尤 其是对于那些难以用花粉培养获得单倍体的 植物或雄性不育植物提供了获得单倍体的有 效途径，所以在植物的改良中有较大意义。
(AABB)
↓
(ABD)
(DD)
↓染色体加倍
六倍体种（2X=42）
普通小麦
（AABBDD）
图 小麦可能的进化途径
植物体细胞染色体数目加倍主要是通过
下列三种途径产生：
1、合子染色体数目加倍
2、分生组织染色体加倍
3、不减数配子的受精结合
物种A（AA）→AAAA
同源多倍体
↓
×→F1（AB1）→AA B1 B1 →AAAA B1 B1 B1 B1 ↑ 异源多倍体 同源异源多倍体 物种B1（ B1 B1 ）→ B1 B1 B1 B1同源多倍体 ↓
二倍体植物产生的单倍体，体细胞
中仅含有一个染色体组。这种单倍体称
为一倍体。由异源多倍体产生的单倍体
其体细胞中有几个染色体组，称为多元
单倍体，如，普通小麦的单倍体含A、B、 D三个染色体组，但是，在育种学上它 们都称为单倍体。
一、单倍体产生的途径
单倍体既可以自然产生，也可以人工诱
导，它一般是由不正常的受精过程产生的，
自然界的多倍体是由二倍体进化而来 的。二倍体物种的染色体加倍，不同二倍 体物种之间杂交，染色体自发加倍是多倍 体产生的主要来源。
（一）多倍体的来源 多倍体的发生可通过二倍体的染色体 数目加倍形成，也可经过不同种属之间杂 交，而后经过染色体数目加倍形成。
二倍体种（2X=14）野生一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草 (AA) ↓ (AB) ↓染色体加倍 四倍体种（2X=28） 野生二粒小麦 × 粗山羊草 (BB)
将二倍体植物通过人工方法诱导成为多
倍体，开展多倍体育种，对于农作物品种改
良具有重要的意义。多倍体植物具有特殊的
优良性状，例如人工培育的三倍体无籽西瓜，
三倍体甜菜等。
三倍体无籽西瓜培育过程
此外，通过远缘杂交获得的多倍体， 具有某些特殊的优良性状。人工诱导的
多倍体也可以作桥梁亲本，用来将远缘
种的优良性状转入栽培种。
异源多倍体大多数是异源四倍体或异源 六倍体，少数为更高倍数的多倍体。作物中 的多倍体有：陆地棉（G.hirsutum）、烟草
（N.tabacum）、普通小麦（T.aestivum）、普 通燕麦（A.satiua）、草莓（F.grandiflora）、 甘蔗（S.officinarum）等。
由于异源多倍体细胞中染色体能够配
第八章 倍性育种
植物的倍性育种包括单倍体育种和多倍
体育种。
教学的基本要求: （1）了解植物倍性育种的意义；
（2）多倍体的诱导与育种方法； （3）单倍体的起源及其类别；获
得单倍体的方法；单倍体的鉴定与
二倍化；单倍体在育种上的应用。
教学基本内容 第一节 多倍体育种 一、 多倍体的种类、起源及特点 二、人工诱导产生多倍体的途径 三、多倍体育种的方法及应用 第二节 单倍体及其在育种中的应用 一、单倍体产生的途径 二、单倍体的鉴定 三、单倍体在育种上的应用价值 四、单倍体育种的主要步骤 五、单倍体育种成就
体的诱发，开始时主要使用的是物理
方法。1937年秋水仙碱能导致染色
体数加倍的作用被发现后便逐渐成为
诱发作物多倍体的主要手段。
（一）物理因素诱导
物理因素包括利用温度激变、机械创伤、
电离辐射、非电离辐射、离心力等方法诱导
染色体加倍，早期多倍体育种主要是采用这
种诱导技术。
（二）化学因素诱导多倍体
化学因素包括秋水仙碱、富民隆等诱导 处理正在分裂的细胞诱导染色体加倍产生多 倍体，用秋水仙碱诱发作物多倍体是目前最 常用的技术。
细胞分裂中蛋白分子结合抑制纺锤丝的形成，
但不影响染色体的复制，因此复制的染色体
不能向细胞的两极分开，使细胞中的染色体
数目加倍而形成多倍体。
细胞在秋水仙碱处理后，用清水洗净残
留的秋水仙碱，细胞可恢复正常。秋水仙碱
在适当的浓度范围内，对植物细胞基本上无
毒害作用，药剂在细胞中扩散后，无明显的
毒害作用，遗传上一般不发生其他变异。
对，故形成的配子的可育的，大多数异源
多倍体的育性正常，但有的异源多倍体存
在不育的现象，这可能和基因型的差异有
关。
二、人工诱导产生多倍体的途径
自然界产生多倍体的频率极低。在进行
作物多倍体育种时，必须通过人工手段创造 多倍体。基本原理是在细胞分裂时利用物理、 化学或生物学的方法增加细胞中的染色体数。
人类自20世纪初即开始进行多倍
（二）远缘杂交 通过不同种、属间作物杂交来诱发孤雌 生殖是产生单倍体的一条有效途径。远缘花 粉不与卵细胞受精，但能刺激卵细胞单性生 殖。
（三）染色体消失 用二倍体普通大麦与二倍体球茎大麦进
行杂交，在受精卵开始分裂、发育、形成幼
胚及极核受精后的胚乳发育过程中，球茎大
麦的染色体在有丝分裂过程中逐渐消失，最
6、多倍体群体的选育 对诱导成多
倍体材料进行选育的方法与常规育种方法 基本相同； 7、与其他育种手段结合 培养结合。 如与组织