植物遠緣雜交

植物遠緣雜交,不同植物種間、屬間甚至親緣關係更遠的物種之間的雜交。

基本介紹

  • 中文名:植物遠緣雜交
  • 套用方法:可以把不同種、屬的特徵、特性結合起來,突破種、屬界限,擴大遺傳變異,從而創造出新變異類型或新物種
作用,主要困難,

作用

套用這種方法,可以把不同種、屬的特徵、特性結合起來,突破種、屬界限,擴大遺傳變異,從而創造出新變異類型或新物種。遠緣雜交一般不易結實,即使結實,雜種也通常不育或夭亡,雜種後代分離幅度遠較近緣雜種為大,分離世代長,且不易穩定。但這種情況也不是絕對的。

主要困難

獲得遠緣雜種通常要克服以下三方面的困難。
雜交不親和性的克服 
可根據具體情況分別採用:
①廣泛測交。選擇雜交親和性較好的親本組合,並注意正反交的差異。
②改變授粉方式方法。如改一次授粉為重複授粉,改單一花粉授粉為多種異種、屬的混合花粉或添加有親和性的失活花粉授粉。
③預先無性接近法。即將不易雜交的親本之一嫁接到另一親本上,使之彼此在生理上接近,然後再進行雜交。
④媒介法。當兩種植物不能直接雜交,而能找到第3種植物可以分別與它們雜交時,可將該植物作為橋樑先與甲親本雜交,所得雜種再與乙親本雜交。
⑤改變親本染色體的倍數性。如卵穗山羊草(Aegilopsovata,2n=28)與黑麥(2n=14)雜交不易成功,但將黑麥染色體先行人工加倍後再雜交,則可成功。此法用於克服馬鈴薯、番茄等作物的遠緣雜交障礙已取得顯著效果。
⑥理化因素處理。其中物理因素包括用低劑量X射線、γ射線或紫外線預先照射花粉或雌蕊,然後再授粉等;化學因素如用赤黴素處理促進花粉管伸長,提高授粉結實率或延長合子的壽命等。
⑦其他方法。如利用外科手術剪短或嫁接雌蕊花柱、向子房內注射花粉懸浮液、雌蕊離體授粉等。
雜種夭亡或不育的克服 
由於遠緣親本在遺傳上、生理上的巨大差異,即使通過上述措施克服了受精過程的障礙,在有胚乳植物中還可能出現胚與胚乳之間發育不協調以致胚敗育。解決辦法是採用雜種幼胚離體培養,這在棉屬種間雜交、小麥與其親緣植物雜交中已有許多成功實例。造成雜種不育的原因多半由於來自雙親的異源染色體不能正常配對,破壞了減數分裂的正常進程和大小孢子的形成。利用秋水仙鹼處理雜種,使染色體加倍,不僅可以克服雜種不育,而且可以創造穩定的、兼有雙親特性的新物種。如小黑麥、蘿蔔、甘藍等幾十種雙二倍體植物都是用此法得到的。
當雜種染色體數目過多難以加倍,或兩親間部分染色體有同源關係,能夠互相配對並出現雌蕊部分可育時,可採用回交法。至於輪迴親本的選擇,可與育種目標結合考慮。如用小麥對小偃麥雜種回交。
瘋狂分離的克服 
遠緣雜種後代分離變化大,不易穩定。解決辦法:一是使染色體加倍,即使全部染色體二倍化,育成雙二倍體;二是回交,將單價異源染色體逐個拆散,並分配在不同的雜種個體中,育成異附加系、異代換系或易位系(見倍數性育種)。這三類雜種中,異附加系不十分穩定,異代換系與易位系都是穩定類型,如果綜合性狀優良,即可直接用於生產。

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