园艺植物原生质体融合技术研究报告进展

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原生质体融合技术的研究进展

原生质体融合技术的研究进展

• 不足之处:
– 原生质体融合后DNA交换和重组随机发生, 增加重组体 分离筛选的难度。
二、原生质体融合的步骤和方法
原 生 质 体 融 合 步 骤
1、亲本及遗传标记的选择
• 根据融合的目的选择适宜的直接亲本。现在一般认为亲本 应采用具有较大遗传差异的近亲菌株,重组后的新个体具 有更大的杂种优势。 • 作为原生质体融合的二亲本都应该有一定的遗传标记,便 于重组体的检出。常用的遗传标记有:带隐性性状的营养 缺陷、抗性标记、热致死、孢子颜色和菌落形态等作为标 记。 • 实际应用时究竟采用哪各遗传标记,可以根据试验目的确 定。
28-37 28-37
7.5-8.5
一类是盐溶液系 统,包括NaCl、 KCl、MgSO4、 CaCl2,浓度为0.3 ~ 1.0mol / L;
放线菌
glucuronidase 1%-2%
纤维素酶、 酵母裂解 酶、β-1,3 葡聚糖酶、 几丁质酶、 蜗牛酶 lywallzyme 1.5% snailase 10-30 时间较长
四、前景及展望
• 原生质体融合技术为遗传操纵、分子生物学和基 础理论研究提供了一种重要工具,也为遗传育种 提供了一种有效手段,已广泛应用于微生物育种 工作的各个方面。 • 近年来,灭活原生质体融合、离子束细胞融合、 非对称细胞融合以及基因重排分子育种等新方法 相继提出并应用于微生物育种,这是原生质体融 合技术的新发展。相信随着技术的不断完善,原 生质体融合在微生物育种中占有的地位会越来越 重要。
放线菌
1000~6000
20
l ~ 60 min,
一般 30% ~ 50%
4000~6000 真菌 链霉菌:1000
大多数情 况下为l ~ l0 min 30

植物原生质体的分离与融合

植物原生质体的分离与融合

实验六植物原生质体的分离与融合一、实验目的:1、掌握原生质体分离的方法;2、了解并掌握利用PEG原生质体融合的原理和方法。

二、实验原理:PEG为一种高分子化合物,能与水、蛋白质、和碳水化合物等一些基团能形成氢键。

普遍认为聚乙二醇分子能改变各类细胞的膜结构,使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组,由于两细胞接口处双分子层质膜的相互亲和以及彼此的表面张力作用,从而使细胞发生融合。

该方法的优点是:用法简单,容易获得融合体,融合效果好。

三、实验材料:(1)韭菜或大蒜叶;(2)红辣椒四、实验步骤:Ι 植物原生质体的分离与纯化1、酶解:将撕去表皮的植物叶片和果肉置于酶液(PH 5.4_5.8,去表皮面接触酶液),在适宜温度条件下,避光酶解数小时。

2、过滤:用350目网过滤除去未完全消化的叶片等残渣。

3、原生质体收集:在1000rpm条件下离心5分钟,弃上清液。

红辣椒800转/分离心5分钟。

4、洗涤:弃上清液,留沉淀约1ml,加入4ml13%CPW洗液,相同条件下再离心,弃上清液。

弃上清液,留沉淀约1ml,混匀呈悬浮备用。

5、纯化:**蔗糖漂浮法去除碎片法:(1)用细口吸管吸20%蔗糖溶液约3ml,小心插入盛有原生质体悬液的离心管底部,缓缓将蔗糖溶液挤出,由于比重不同,蔗糖溶液与原生质体悬液中间有一明显界面。

或者(1*)换一洁净离心管加入20%蔗糖溶液约3ml,然后小心将原生质体悬液平铺于离心管表面。

(以上任一方法皆能看到明显界面)(2)离心5分钟(1000转/分,辣椒800转/分),此时死细胞及碎片降至蔗糖溶液内,聚集在离心管底部,而活细胞由于有大量泡沫,故漂浮在上下界面处(3)用细管吸取漂浮在上下界面处的健康原生质体,转入干净的离心管中。

注意下步镜检决定是否需要:加入3~4ml13%CPW洗液离心,离心5分钟(1000转/分,辣椒800转/分),收集沉淀,最终原生质体体积控制在0.5ML左右。

Ⅱ细胞融合1.不同的原生质体各300μl与带盖离心管中,另加入300μl 40% PEG液,30℃水浴中温浴15min;2.融合液一滴于载玻片上(注意保持一定湿度,不能太干),轻轻盖上盖玻片,显微镜观察。

原生质体融合技术在食用菌育种上的应用研究进展

原生质体融合技术在食用菌育种上的应用研究进展

文章编号:1001-4829(2001)增刊-0120-04 收稿日期:2001-01-18 基金项目:四川省重点科研项目作者简介:谭 伟(1964-),男,四川武胜人,副研究员,专业从事食用菌育种与栽培工作,已发表论文30余篇。

原生质体融合技术在食用菌育种上的应用研究进展谭 伟,郑林用,彭卫红,肖在勤(四川省农科院土壤肥料研究所,四川成都610066)摘 要:本文报道食用菌原生质体融合技术在育种上的特点,国内研究动态、进展及发展趋势,分析了原生质体融合菌株难以形成子实体的问题。

四川省农科院攻克了融合菌株难以形成子实体的世界性难题,选育出科间融合新品种“金凤2-1”在生产上应用,并产生显著社会经济效益,处于世界先进研究水平。

原生质体融合育种研究理论上将向融合子菌株形成子实体的遗传机制、基因调控机理纵深方向探讨;技术上将广泛应用现代分子生物学技术鉴别融合子;育种将向目间、纲间等远缘融合方向迈进。

关键词:原生质体;融合技术;育种;应用中图分类号:S33414 文献标识码:AAdvances in research on application of protoplast f usion techniquein mushroom breedingTAN Wei ,ZHEN G Lin 2yong ,PEN G Wei 2hong ,XIAO Zai 2qin(Soil and Fertilizer Institute ,Sichuan Academy of Agricultural Sciences ,Chengdu 610066,China )Abstract :Protoplast fusion technique in mushroom breeding had obvious feature ,compared with mutation breeding ,cross breeding and natural breeding.It could get new variety through overcoming the obstacle of sex factor and make distance hybrid into reality.In the past 20years ,the protoplast fusion between varieties ,species and genus were completed ,but there was only one report about the family fu 2sion in mushroom in Japan ,and no fruiting 2body was developed from the fusant.Sichuan academy of agricultural sciences led in the world for solving the problem of no fruiting body development from the fusant ,and got the first family fusion variety Jinfeng 221.The genetic mechanism ,fruiting body development and gene regulation will be the first work in the protoplast fusion research field in the following years.Modern biotechnology will be widely used in fusant distinguish.K ey w ords :mushroom ;protoplast fusion ;mushroom breeding ;application 食用菌原生质体融合育种与常规的自然选育、诱变育种、杂交育种相比,具有显著特点:即它能有效地克服生物间性因子的障碍,实现远缘杂交,从而可获得有突出优良性状的新类型。

综合实验一:植物原生质体的分离、融合与培养

综合实验一:植物原生质体的分离、融合与培养

综合实验一:植物原生质体的分离、融合与培养植物原生质体融合和培养在理论和实践上都有很大的意义,在植物遗传工程和育种研究上具有广阔的应用前景。

它是植物同源、异源多倍体获得的途径之一,它不仅能克服远缘杂交有性不亲和障碍,也可克眼传统的通过有性杂交诱导多倍体植株的麻烦,最终将野生种的远缘基因导入栽培种中,原生质体融合技术可望成为作物改良的有力工具之一。

植物原生质体培养方法起源于植物单细胞的培养方法。

1954年,植物单细胞培养才获得成功。

Mllir培养的万寿菊及烟草悬浮细胞植入到长有愈伤组织的培养基上得到了它们的单细胞克隆,并建立了看护培养的方法;I960年Jones等建立了微室培养法。

同年,Cocking 应用酶法分离原生质获得成功,从而在实验条件下很容易获得大量的原生质体。

随着多种适用于原生质体分离的商品酶的出现,原生质体的培养方法也得到了不断地改进,现在常用的原生质体培养方法有:液体浅层培养法、双层培养法、琼脂糖包埋法、琼脂岛培养法以及使用条件培养基或饲喂培养等。

实验目的了解植物原生质体分离、融合和培养的基本原理及其过程实验原理植物原生质体是除去细胞壁后为原生质所包围的“裸露细胞。

是开展基础研究的理想材料。

其中酶解法分离原生质体是一个常用的技术,其原理是植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成,因而使用纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶能降解细胞壁成分,除去细胞壁。

许多化学、物理学和生物学方法可诱导原主质体融合,现在被广泛采用并证明行之有效的融合方法是聚乙二醇(PEG)法。

高Ca高pH法和电融合法:PEG作为一种高分子化合物,20〜50%的浓度能对原生质体产生瞬间冲击效应,原生质体很快发生收缩与粘连,随后用高Ca高pH法进行清洗.使原生质体融合得以完成。

PEG诱导融合的机理:PEG由于含有醛键而具负极性,与水、蛋白质和碳水化合物等一些正极化基团能形成氢键,当PEG分子足够长时,可昨为邻近原生质表面之间的分子桥而使之粘连。

植物原生质体技术的研究进展

植物原生质体技术的研究进展

植物原生质体技术的研究进展植物原生质体技术是指将植物细胞体外培养成为具有生长和分化能力的细胞群体,这项技术在植物生物学和生物技术领域中有着重要的应用价值,如用于基因工程、植物病理学和植物新品种的培育等方面。

本文将对植物原生质体技术的研究进展进行介绍。

一、植物原生质体技术的发展历程植物原生质体技术起源于上世纪60年代,当时,法国科学家贝纳德首次将苹果原生质体培养成功,研究人员利用这种技术可在体外重建细胞器官环境,培育出类似于植物体的结构。

进入21世纪后,随着生物学和生物技术的快速发展,植物原生质体技术得到了广泛的应用。

在遗传转化的研究中,植物原生质体技术利用不同细胞类型对基因转移反应的特异性,成功实现了基因转移和基因表达。

同时,在植物病理学领域,利用植物原生质体技术可以快速检测并诊断植物病理原因。

二、植物原生质体技术的应用1.基因工程植物原生质体技术是进行基因工程研究的重要工具,可用于构建植物表达载体、检测融合蛋白的活性等方面。

研究人员可以将外源DNA通过原生质体法完成转化,将基因修饰或改变到植物的基因组中,实现到植物中对基因的研究。

2.植物病理学植物病理学是研究植物疾病的学科,而利用植物原生质体技术可以快速检测并诊断植物病理原因。

利用原生质体技术,在诊断植物病理原因时,将植物原生质体直接与细菌、真菌等病原体共同培养,通过此方法确定病原体的种类,从而指导治疗。

3.植物新品种培育植物原生质体技术可用于植物新品种培育中的外植体培养,该方法主要应用在经济价值较高的植物上,如果树、蔬菜和观赏植物等。

将植物原生质体移植到富含营养元素的培养基中,通过某些特定方式,可以培育出具有新特性的植物,为现代农业生产提供了新的思路和方法。

三、植物原生质体技术存在的问题与挑战虽然植物原生质体技术应用广泛,但是它在研究过程中也存在一定的问题和挑战。

其中,原生质体的品质和数量是最主要的问题之一。

原生质体的来源、质量和处理条件等因素均可影响到实验结果,此外,原生质体数量不足也会导致实验结果不稳定。

植物原生质体的融合技术探析-教学范文

植物原生质体的融合技术探析-教学范文

[标签:标题]植物原生质体的融合技术探析本文关键词:质体,探析,融合,植物,技术植物原生质体的融合技术探析本文简介:原生质体是组成细胞的一个形态结构单位,原生质体是指被去掉了细胞壁后的被细胞膜包围的“裸露细胞”,是开展基础研究的主要材料。

1960年英国科学家Cocking第一次用酶法大量制备原生质体,Cocking采用的方法是在番茄幼苗的根组织中加入可降解细胞壁的等渗酶液,在一定条件下培养植物原生质体的融合技术探析本文内容:原生质体是组成细胞的一个形态结构单位, 原生质体是指被去掉了细胞壁后的被细胞膜包围的“裸露细胞”, 是开展基础研究的主要材料。

1960年英国科学家Cocking第一次用酶法大量制备原生质体, Cocking采用的方法是在番茄幼苗的根组织中加入可降解细胞壁的等渗酶液, 在一定条件下培养一段时间后, 发现大部分细胞的细胞壁被降解, 从而制备出大量有活力的原生质体。

1、原生质体融合的目的及意义原生质体融合技术可克服不同原生质体间的排斥力, 使两种不同种属的原生质体间发生膜融合、胞质融合和核融合, 进而形成具有含两种遗传物质的杂交细胞, 克服远缘杂交的不亲和性和子代不育等障碍。

另外, 可转移优良的生物性状, 实现基因重组, 而改良现有品种。

目前原生质体融合所改良的目标性状包括抗冻、抗干旱、抗病毒、抗虫、耐高盐等, 还可按照人们预先的期望创造出新物种。

2、原生质体的融合方法2.1、自发融合在酶解细胞壁形成原生质体的过程中, 相邻的原生质体会因细胞间胞间连丝的扩展和粘连而彼此融合形成同核体(homokaryon) 。

每个同核体内可包含两个或多个核, 这种类型原生质体的融合被称作为自发融合。

多核融合体常出现在植物幼嫩叶片或分裂旺盛的培养细胞制备的原生质体中。

如在玉米胚乳愈伤组织细胞和玉米胚悬浮细胞原生质体中, 大约有50%是多核融合体。

原生质体融合在微生物育种的应用与研究进展

原生质体融合在微生物育种的应用与研究进展

原生质体融合在微生物育种的应用与研究进展作者:王瑶来源:《农村经济与科技》2016年第12期[摘要]原生质体融合技术是将带有遗传标记的亲本进行细胞融合,获得了具有双亲本优良性状的融合子。

在微生物育种中具有广泛的应用,能够改善菌种遗传特性,显著提高代谢产物的产量。

在农业,医学,食品,畜牧业等领域有具有很好的应用价值。

[关键词]原生质体;融合;微生物育种;应用;研究进展[中图分类号]Q933 [文献标识码]A1 原生质体融合的概述原生质体融合是将去除了细胞壁的细胞在某种作用下诱导融合成为融合子,融合后的细胞具有遗传信息量大,重组频率高,操作简便等诸多优点,而且克服了种间生殖隔离。

在微生物育种方面具有十分广阔的应用前景。

目前多采用PEG(聚乙二醇)和电刺激法来诱导细胞融合。

近些年来,激光诱导融合的方法也得到了一定的发展。

原生质体融合一般分为五步:亲本的选择;原生质体的制备;原生质体诱导融合;融合子的筛选;遗传特性的分析与鉴定。

目前多使用酶解法来进行细胞壁的去除。

使用的酶主要为溶菌酶或蜗牛酶。

影响原生质体制备的因素有很多,一般处于对数生长期的菌株较易进行原生质体的制备。

温度、浓度、酶解时间、PH、缓冲液、培养基的成分及培养方式都会影响原生质体的制备。

在融合的时候,一定量的无机离子,如Ca2+和Mg2+都会促进原生质体的融合。

目前,多利用营养缺陷型作为遗传标记,抗药性或灭活的原生质体等作为遗传标记来筛选融合子。

2 原生质体融合在微生物育种的应用2.1 改良了菌种的遗传特性原生质体融合将两个亲本的遗传物质进行遗传重组,从而获得了具有亲本优良性状的新型菌株。

如凝集性酿酒酵母能够将发酵液中的絮状物凝集沉淀下去,改善酒的风味的同时,也增加了酒的澄清度。

但是凝集性酵母一般发酵度较低。

陈海昌等采取凝集性好和发酵度好的两个亲本菌株进行原生质体融合,获得的融合子具有双亲本的优点。

双歧杆菌是严格的厌氧菌,有利于肠道微生态平衡,但在有氧条件下极易死亡。

园艺植物原生质体融合技术研究进展

园艺植物原生质体融合技术研究进展

1 引言原生质体融合(protoplast fusion)亦称细胞融合(cell fusion)、体细胞杂交(somatic hybridization)、超性杂交(Para sexual hybridization)或超性融合(Para sexual fusion ),是指不同种类的原生质体不经过有性阶段,在一定条件下融合创造杂种的过程[1]。

植物细胞融合技术包括原生质体的制备、细胞融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养,以及植株的再生和鉴定等环节。

原生质体融合涉及了双亲的细胞质,它不仅可以把细胞质基因转移到全新的核背景中,也可使叶绿体基因组或线粒体基因组间重新组合。

原生质体融合还可避免受精作用中的种的特异性配子识别反应,有可能打破远亲杂交中的有性不亲和界限。

原生质体技术还可用于种质资源的保存、细胞突变体的筛选、细胞器移植和外源DNA的导入等方面。

原生质体融合技术起源于20世纪60年代,是基因重组技术的一部分。

经过一定的理化条件处理,使外源目的基因进入受体细胞,并得以表达,以期使得受体细胞在原有性状的基础上,获得所需的新的特殊性状[2]。

1953年we bull首先用肤聚糖水解酶,溶菌酶得到巨大芽胞杆菌的原生质体,1960年Cocking用酶法分离出番茄根原生质体后,Nagata等首次利用烟草叶分离原生质体,经培养获得再生植株,1972年Carlson等以烟草获得了体细胞杂种[4] ,1974年高国楠发现聚乙二醇(PEG)在钙离子存在的条件下能促使植物细胞原生质体融合,1975年Vardi等首次从木本植物Shamonti甜橙珠心组织诱导胚性愈伤组织,并从愈伤组织分离原生质体,经培养通过胚状体再生出植株,1985年Fujimura等率先在水稻原生质体培养中获得了再生植株并从许多种内、种间、属间甚至亚科间的体细胞杂交获得杂种细胞系或杂种植株。

随着多种植物原生质体的成功培养和融合技术的不断改进,植物细胞融合获得了巨大成功。

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1引言原生质体融合<protoplast fusion)亦称细胞融合<cell fusion)、体细胞杂交<somatic hybridization)、超性杂交<Para sexual hybridization)或超性融合<Para sexual fusion ),是指不同种类的原生质体不经过有性阶段,在一定条件下融合创造杂种的过程[1]。

植物细胞融合技术包括原生质体的制备、细胞融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养,以及植株的再生和鉴定等环节。

原生质体融合涉及了双亲的细胞质,它不仅可以把细胞质基因转移到全新的核背景中,也可使叶绿体基因组或线粒体基因组间重新组合。

原生质体融合还可避免受精作用中的种的特异性配子识别反应,有可能打破远亲杂交中的有性不亲和界限。

原生质体技术还可用于种质资源的保存、细胞突变体的筛选、细胞器移植和外源DNA的导入等方面。

原生质体融合技术起源于20世纪60年代,是基因重组技术的一部分。

经过一定的理化条件处理,使外源目的基因进入受体细胞,并得以表达,以期使得受体细胞在原有性状的基础上,获得所需的新的特殊性状[2]。

1953年we bull首先用肤聚糖水解酶,溶菌酶得到巨大芽胞杆菌的原生质体,1960年Cocking用酶法分离出番茄根原生质体后,Nagata等首次利用烟草叶分离原生质体,经培养获得再生植株,1972年Carlson等以烟草获得了体细胞杂种[4] ,1974年高国楠发现聚乙二醇<PEG)在钙离子存在的条件下能促使植物细胞原生质体融合,1975年Vardi等首次从木本植物Shamonti甜橙珠心组织诱导胚性愈伤组织,并从愈伤组织分离原生质体,经培养通过胚状体再生出植株,1985年Fujimura等率先在水稻原生质体培养中获得了再生植株并从许多种内、种间、属间甚至亚科间的体细胞杂交获得杂种细胞系或杂种植株。

随着多种植物原生质体的成功培养和融合技术的不断改进,植物细胞融合获得了巨大成功。

近年来原生质体融合技术进展十分迅速,利用原生质体直接进行遗传转化的发展也引起了普遍的关注,为工农业生产实践开辟了广阔的发展前景。

2原生质体融合方法早期原生质体融合方法有:硝酸钠法、高Ca+高pH法、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG>、PEG与高Ca+高pH相结合法、电融合法以及聚集微束激光法。

目前,国内外实验室广泛使用的是化学法中的PEG一高Ca+ 高pH 法和物理法中的电融合法。

2.1电融合法20 世纪80 年代初开始探索使用电融合法,1979年Senda建立的电融合法是目前最流行的物理诱导融合方法[5]。

其原理是利用原生质体在交变电场作用下相互接触并排列成串后,施加一次或几次高压直流电脉冲,使相互接触的原生质体质膜发生局部可逆击穿,形成融合体。

该方法避免了化学药剂的毒害作用,操作简便,快速,融合同步性好,可在显微镜下观察融合的全过程,整个过程中的参数容易控制细胞电融合。

近年来,已经测出数十种植物原生质体的电融合参数,并获得部分细胞杂种。

这是近年来融合技术上取得的最突出的成就,有可能解决融合细胞的选择问题[6]。

利用电融合法获得了菊花与智利喇叭花(茄科>的科间杂种(D.×grandiflorum×Salpiglossis sinuateu>、菊花与大籽蒿的属间杂种(D.×grandiflorum×Artemisia sieversiana >、莴苣属内种间杂种(L.sativa×L.virosa 、L.sativa×L.perennis、L.sativa×L.tat Arica >Sherraf等[20]用电融合法诱导野生型番茄和耐盐系双单倍体土豆融合,得到再生植株,并得到介于双亲中间型的叶片和地下果实,杂种的耐盐性降低了50%。

Brewer等[21]用电融合法诱导了植株矮小但可富积重金属锌和镉的Thlaspicaerulescens和植株较高大的Brassica napus融合,并得到在含高锌和镉的土壤中存活的再生植株,使通过体细胞杂交将高积累重金属品系的基因转移到其它植物中成为可能。

2.2PEG一高Ca+高pH 法1974年Kao 建立了聚乙二醇(PEG>法,经过不断改进建立起来的PEG一高Ca+高pH 法,至今应用广泛。

原生质体融合的报道多采用了该方法。

但融合频率不高仍是这项技术的弱点。

Kiriti等报道的融合频率为5%,Chen等报道的融合频率约4.5%。

细胞融合要求新鲜的原生质体,Zhao等发现,在2-4 h内已有部分细胞生出了新的细胞壁。

近年来一些研究者发现,加入二甲基亚砜(DMSO>可以有效地提高融合频率[7]。

孙蒙祥等报道,用PEG诱导选定的成对原生质体融合,从而使PEG融合技术更精确化,由此可能省去杂种细胞筛选步骤。

利用PEG法相继获得了菊苣与向日葵属间杂种(C.intybus×H annus>、向日葵属内种间杂种(H annus×H annus 、H annus×giganteus 、H annus×H maximiliani >、莴苣属内种间杂种(L.tatarica×L.perennis >、菊蒿属内种问杂种(Tan acetum vulare× cinerariifolium >;采用高Ca+高pH 法度的聚乙二醇类媒剂技术,能够使水稻和大豆两大不同科的植物的原生质体发生融合。

1999年,夏光敏等[22]用PEG法诱导普通小麦与紫外线照射的高冰草原生质体融合,产生了具有优良性状的F2代穗系。

2001年Yue等[23]用PEG法将獐毛麦的耐盐性转移到普通小麦。

2005年Wang等[24]采用PEG法将用IOA和紫外线分别处理的Arabidopsis thaliana(L.>和Bupleurum scorzonerifoliumWilld.融合,形成科间不对称杂种并再生植株。

3原生质体融合技术的应用3.1原生质体融合在园艺植物育种中的应用植物原生质体培养和原生质体融合不仅是植物遗传改良的重要手段之一,而且原生质体也是研究植物细胞壁再生、细胞分裂和分化等一系列细胞遗传和生理过程的良好实验材料[8]。

近十几年来,已经有多种植物原生质融合后得到的杂种细胞再生植株[9],如曼陀罗×野生曼陀罗、黑心菊×金光菊、千里光×野生千里光、石竹×康乃馨、紫花野菊×菊花。

应用原生质体融合技术获得体细胞杂种,可以克服其种间杂交不育的缺点,也可以将野生植物中的核控制和胞质控制的优良品质、农艺性状及抗性基因转入栽培种中。

Dahon(1988>从悬浮培养高羊茅和多年生黑麦草中获得再生植株[10]。

Inkkuma(1996>在暖季型草坪草的原生质体培养中,以根尖顶端分生组织为外植体,建立了日本结缕草的原生质体植株再生体系[11]。

金红等利用原生质体技术得到豆科牧草沙打旺+紫花苜蓿的属间体细胞杂种[12]。

胡琼等利用原生质体融合技,获得了甘蓝型油菜品种中双4号与新疆野生油菜野油18的对称性体细胞杂种[13]。

在茄子育种研究中,连勇等应用原生质体融合技术,获得了茄子种间的体细胞杂种,为茄子抗病育种提供新材旧[14]。

司家钢等用紫外线辐射处理胡萝卜雄蕊瓣化型不育材料的原生质体,与经15mmol/L碘乙酰胺预处理原生质体(受体>电融合,获得了33株再生植株[15]。

虞秋成对野生优质工业用油植物Lfendleri的原生质体进行培养,同时利用其原生质体与普通栽培油菜品种原生质体融合。

发现低剂量射线辐照处理更有利于促进原生质体融合;子叶原生质体间细胞融合频率高于下胚轴原生质体间细胞融合频率;原生质体融合细胞再生植株高6 0~7 0 c m,叶片大小、茎杆粗细、花药大小介于双亲之间。

3.1.1通过体细胞杂交培育抗病新材料体细胞杂交用于育种的一个重要途径是将栽培材料与相关的野生种作为亲本,经过原生质体融合、选择与再生,从而获得野生种的抗病特性。

这方面研究最多的是马铃薯。

马铃薯野生种Solanum brevidens 能抗多种马铃薯病害,它与马铃薯栽培种的体细胞杂种对马铃薯卷叶病毒、马铃薯Y 病毒的抗性都显著高于马铃薯栽培种亲本。

Helgeson 得到了抗晚疫病和马铃薯卷叶病的体细胞杂种[16]。

获得为作物育种提供了新的抗源材料,这在育种上显然是非常重要的。

然而要培育出抗病新材料,还必须与常规的杂交育种结合起来,因为野生种不仅给予体细胞杂种以抗病的特性,同时也将不利的野生性状转移给体细胞杂种。

对上述马铃薯体细胞杂种正在用栽培种回交的途径来培育新材料。

目前通过体细胞杂交改良作物最成功的例子是中国农业科学院烟草研究所的工作,他们于1980 年将普通烟草与黄花烟草的原生质体进行了融合,得到了种间体细胞杂种植株[17]。

经多年回交和自交选育,终于获得了品质优良、兼抗多种病害的烟草新品系[18] 。

3.1.2通过体细胞杂交合成新种在种间,甚至属间的体细胞杂交中,往往可以把2 个亲本的染色体组合在一起,形成杂合的二价体。

如果杂种植株可育,并能稳定地遗传,就有可能形成农业上有用的新物种。

Melchers 等( 1978> 将马铃薯与番茄进行了体细胞杂交,得到了体细胞杂种植株,但没有获得预期的经济性状,这方面的探索研究仍在进行中。

根据油菜属中几种植物在进化上的亲缘关系,通过体细胞杂交合成新种的研究是这方面成功的例子[ 19]。

将白菜型油菜( Br assica campestr is> 与甘兰进行体细胞杂交,成功地得到了合成种甘兰型油菜( B. nap us > 它具有预期的38 条染色体,大部分可育,将甘兰型油菜进而与黑芥( B . nigra> 的体细胞杂交也得到了一些染色体数为54 条的杂种。

它组合了油菜属所有的3 套染色体,它们可育并结了种子。

目前还难以估计这一途径在育种上的意义,但作为育种新途径的探索,仍受到许多人的重视。

同时,用它来研究一些物种的起源与进化,也许具有更大的意义。

3.1.3通过原生质体融合转移细胞质基因与常规的有性杂交过程不同,原生质体融合涉及了双亲的细胞质,它不仅可把细胞质基因转移到全新的核背景中,也可使叶绿体基因组和线粒体基因组重新组合,这就创造了细胞质变异的新源泉,有些可直接应用于作物育种。

一般认为,异质联合中核与线粒体的相互作用可能导致雄性不育。

抗除草剂阿特拉金的特性是自然群体中发生的突变性状,受叶绿体基因组的控制。

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