第1页：概念倍性育种是以人工诱发植物染色体数目发
概念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
第2页：概念目前最常用的是整倍体
- 概念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3页：倍体的由来与进化
- 第一节多倍体的育种
- 1基本概念
- 2多倍体的由来与进化
- 3多倍体育种意义一、多倍体的概念和育种意义
第4页：基本概念
- 1基本概念
- 1基本概念
- 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。稻属：X=12，高粱属：X=10，棉属：X=13，小麦属：X=7一、多倍体的概念和育种意义
第5页：基本概念
- 1基本概念
- 4）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……）二粒系小麦为
- 4倍体，普通系小麦为
- 6倍体。一、多倍体的概念和育种意义
第6页：同源多倍体：多倍体中染色体组来源相同
- 5）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”1基本概念一、多倍体的概念和育种意义
第7页：倍性与染色体（倍性育种）
Comparison of morphological characteristics of flowers and leavesbetween tetraploid and diploid i S. montevidiensis.(a) Tetraploid plant (left side) and diploid one.(b) Different sizes of a tetraploid flower (left side) and a diploid one.(c) A sample of tetraploid leaves (upper lane) and diploid ones (lower lane).(d) Tetraploid plant growing under field conditions.tetraploid diploidTetraploiddiploidtetraploid diploid
第8页：玉米的同源多倍体植株矮小，茎粗叶大
玉米的同源多倍体植株矮小，茎粗叶大
第9页：异源多倍体：多倍体中染色体组来源不同
- 6）异源多倍体：多倍体中染色体组来源不同，多为种属间杂。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
- 1基本概念一、多倍体的概念和育种意义
第10页：物种A（AA）AAAAF1（AAB1B1
物种A（AA）AAAAF1（AAB1B1）AAAAB1B1B1B1同源多倍体异源多倍体同源异源多倍体物种B1（B1B1）B1B1B1B1F1（AB1）F1（B1B2）B1B1B2B2物种B2（B2B2）B2B2B2B2××加倍加倍加倍×AB1B1倍半二倍体同源多倍体同源多倍体加倍区段异源多倍体加倍
第11页：
第12页：人工合成六倍体小麦
人工合成六倍体小麦
第13页：芸苔属物种的二倍体与异源四倍体的形成
- 芸苔属物种的二倍体与异源四倍体的形成
- 芸薹属有三个二倍体基本种
- 分别有染色体数目不等的染色体组
- 形成异源多倍体
第14页：多倍体的由来与进化两条途径
- 2多倍体的由来与进化两条途径
- 1）体细胞有丝分裂时，染色体已复制而细胞未分裂→多倍性细胞→多倍体
- 2）减数分裂时同源染色体未向二极分开形成未减数的配子→二倍性生殖细胞融合→多倍体。单倍体→二倍体→多倍体一、多倍体的概念和育种意义
第15页：多倍体的育种意义
- 3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
- 2）通过异源多倍体克服远缘杂交的困难（杂交不实、杂种不育）
- 3）遗传桥梁：不同倍数性植物间或种间的的遗传桥梁。是进行基因转移的有效手段。一、多倍体的概念和育种意义
第16页：多倍体的诱导与育种
- 二多倍体的诱导与育种
- 1材料的选择
- 2诱导途径
- 3多倍体植物鉴定
- 4多倍体材料加工选育
第17页：诱导材料的选择
- 1诱导材料的选择
- 1)天然多倍体比例较高的种属的植物
- 2)综合性状好，染色体数目少的材料；（一般不超过六倍体）3)杂合程度高的二倍体
- 4)以收获营养器官为目的的植物
- 5)远缘杂种利于诱导异源多倍体
- 6)生育周期短的作物
第18页：诱导多倍体的途径
- 2.诱导多倍体的途径
- 1).物理因素诱导：温度骤变、机械创伤、辐射、离心力.2).化学药剂诱导：秋水仙素、富民隆、萘嵌戊烷、吲哚乙酸（IAA）、氧化亚氮（N2O）
第19页：多倍体植物的鉴定
- 3.多倍体植物的鉴定
- 3.多倍体植物的鉴定
- 1.间接鉴定
- 巨大性（同源），花粉育性、气孔、保卫细胞、花器、花粉粒
- 2.直接鉴定
- 观察染色体
第20页：多倍体材料加工选育必须进行多倍体品系间的
4.多倍体材料加工选育必须进行多倍体品系间的杂交，在众多后代群体中，进行严格选择，逐步克服所存在的缺点，才有可能培育出具有生产效益的新品种、新作物
第21页：倍体西瓜的培育
三倍体西瓜的培育
第22页：倍性与染色体（倍性育种）
To produce a tetraploid plant, the alkaloid colchicine is applied to the terminal budof a branch. All the cells in the developing branch will be tetraploid (4n) with foursets of chromosomes. This includes cells of the stem, leaves, flowers and fruit.Gametes (egg and sperm) produced by a flower on this tetraploid branch will bediploid (2n) with two sets of chromosomes. A flower on the normal diploid (2n)branch will produce haploid (n) gametes containing one set of chromosomes.
第23页：倍性育种要点
茶树三倍体桑果三倍体四倍体草莓的培育
第24页：倍性育种要点
二育种意义一单倍体的起源及类型三诱导单倍体的途径四单倍体的鉴定与二倍化五单倍体育种步骤的问题
第25页：单倍体起源与类型
- 一单倍体起源与类型
- 一单倍体起源与类型
- 1.起源
- 孢子体（无性世代）→（减数分裂）配子体→单倍体
- 2.类型
- 孤雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖一倍体：二倍体植物产生的多元单倍体：多倍体植物产生的单倍体：含有配子体染色体数目的个体
第26页：育种意义
- 二育种意义
- 1.快速得到纯合体，缩短育种年限、提高育种效率。获得单倍体植株后，经染色体加倍即得纯合二倍体，只要选得符合育种目标要求的二倍体植株，即可繁殖推广，这样从杂交到纯合品种的获得只需3~4年，而常规杂交育种一般需要7~8年，这样单倍体育种大大缩短了育种年限
第27页：AAbb（♀）×aaBB（♂）AaB
AAbb（♀）×aaBB（♂）AaBbabaabbaaBbAabbAaBbaBaaBbaaBBAaBbAaBBAbAabbAaBbAAbbAABbABAaBbAaBBAABbAABBabaBAbAB花粉培养ABAABB加倍AbAAbbaBaaBBabaabb减数分裂
第28页：育种意义排除显隐性的干扰
二育种意义排除显隐性的干扰，提高了选择的准确性如果要选择AABB的个体，单倍体后代只有一种基因型和表现型，容易选择，所以单倍体后代选择的准确性高，可相应地节约土地、劳力
第29页：育种意义
- 二育种意义
- 2.提高诱变育种效率单倍体较易发生突变，变异当代便可表现，便于早期识别选择
第30页：育种意义
- 二育种意义
- 3.合成育种新材料：远缘杂交F1产生单倍体后进行而倍化，可获得染色体附加系和由双亲部分遗传物质组成的新材料
第31页：诱导单倍体的途径
- 三诱导单倍体的途径
- 三诱导单倍体的途径
- 1、孤雌生殖
- 获得多元单倍体、诱发孤雌生殖
- 2、染色体的消失
- 球茎大麦技术
- 3、组织培养
- 花药培养、未受精胚珠培养（单倍体配子）
- 4、半配合生殖
- 海岛棉发现
- 5、理化因素诱导
- X射线处理花粉后授粉诱发孤雌生殖
第32页：孤雌生殖卵细胞未经受精而发育成单倍体的胚
- 1孤雌生殖卵细胞未经受精而发
- 1孤雌生殖卵细胞未经受精而发育成单倍体的胚→植株
- 1）双生苗
- n/n，n/2n，n/3n，2n/2n
- 2）半配合
- 胚由雌雄核各自独立形成
- 3）远缘授粉
- 如玉米花粉授给小麦可诱导单倍体
- 4）理化因素
- 辐射花粉等
- 5）利用有关基因
- 如大麦的hap基因
- 6）质核互作
- 6）质核互作
第33页：染色体有选择的消失受精卵细胞及极核进行有
2染色体有选择的消失受精卵细胞及极核进行有丝分裂，发育成幼胚的过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成普通大麦的单倍体胚
第34页：细胞、组织培养
- 3细胞、组织培养
- 1）花药和花粉离体培养：目前用的最多，操作简便，诱导容易，通过花药培养育出的烟、水稻、小麦品种已在生产上应用，如京花
- 1号等小麦品种，中花
- 8号、中花
- 9号、浙粳
- 15个水稻品种，种植面积已超过1000万亩，收到了明显的经济效益。杂种花药胚状体愈伤组织单倍体花粉植株 二倍体花粉植株2n
第35页：细胞、组织培养
第36页：单倍体的鉴定鉴定
- 四单倍体的鉴定鉴定
- 1.形态—小型化
- 2.育性鉴定—败育
- 3.染色体鉴定1N 2N 4N
第37页：单倍体育种步骤以花培为例
五单倍体育种步骤以花培为例：母本×父本F1或F2花粉植株（单倍体）H1H2不选株，混收选单株，单株收染色体加倍审定推广株系比较区域试验H3H4H5品种（系）比较试验，生产试验，繁殖种子
第38页：单倍体育种存在问题
- 六单倍体育种存在问题
- 1.花药培养愈伤组织诱导率和绿苗再生率不高
- 2.花药培养力品种间差异大
第39页：单倍体育种总结单倍体育种除可与杂交育种配
单倍体育种总结单倍体育种除可与杂交育种配合外、还可与诱变育种配合，也可在花药培养过程中加入毒素等进行抗病、耐盐碱、品种方面细胞水平的筛选等，花药和花粉培养的系统还可用于转基因
