基本介紹
- 中文名:良種
- 外文名:certified seed
- 拼音:liáng zhǒng
- 基本解釋:良種質量標準的種子
- 領域:農業科學
植物良種的作用
植物良種選育
雜交育種
已知小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗鏽病(R)對易染鏽病(r)為顯性,兩對性狀獨立遺傳。現有高稈抗鏽病、矮稈易染病兩純系品種。要求使用雜交育種的方法培育出具有優良性狀的新品種。
操作方法:
①讓純種的高稈抗鏽病和矮稈易染鏽病小麥雜交得F1 ;
②讓F1自交得F2 ;
③選F2中矮稈抗鏽病小麥自交得F3;
④留F3中未出現性狀分離的矮稈抗病個體,對於F3中出現性狀分離的再重複③④步驟
(4)特點:育種年限長,需連續自交不斷擇優汰劣才能選育出需要的類型。
(5)說明:
①該方法常用於:
a.同一物種不同品種的個體間,如上例;
b.親緣關係較近的不同物種個體間(為了使後代可育,應做染色體加倍處理,得到的個體即是異源多倍體),如八倍體小黑麥的培育、蘿蔔和甘藍雜交。
②若該生物靠有性生殖繁殖後代,則必須選育出優良性狀的純種,以免後代發生性狀分離;若該生物靠無性生殖產生後代,那么只要得到該優良性狀就可以了,純種、雜種並不影響後代性狀的表達。
誘變育種
(1)原理:基因突變
(2)方法:用物理因素(如X射線、γ射線、紫外線、雷射等)或化學因素(如亞硝酸、硫酸二乙脂等)來處理生物,使其在細胞分裂間期DNA複製時發生差錯,從而引起基因突變。
(3)舉例:太空育種、青黴素高產菌株的獲得
(4)特點:提高了突變率,創造人類需要的變異類型,從中選擇培育出優良的生物品種,但由於突變的不定向性,因此該種育種方法具有盲目性。
(5)說明:該種方法常用於微生物育種、農作物誘變育種等
單倍體育種
(1)原理:染色體變異
(2)方法:花葯離體培養獲得單倍體植株,再人工誘導染色體數目加倍。
(3)舉例:
已知小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗鏽病(R)對易染鏽病(r)為顯性,兩對性狀獨立遺傳。現有高稈抗鏽病、矮稈易染病兩純系品種。要求用單倍體育種的方法培育出具有優良性狀的新品種。
操作方法:
①讓純種的高稈抗鏽病和矮稈易染鏽病小麥雜交得F1 ;
②取F1的花葯離體培養得到單倍體;
③用秋水仙素處理單倍體幼苗,使染色體加倍,選取具有矮稈抗病性狀的個體即為所需類型。
(4)特點:由於得到的個體基因都是純合的,自交後代不發生性狀分離,所以相對於雜交育種來說,明顯縮短了育種的年限。
(5)說明:
①該方法一般適用於植物。
②該種育種方法有時須與雜交育種配合,其中的花葯離體培養過程需要組織培養技術手段的支持。
多倍體育種:
(1)原理:染色體變異
(2)方法:用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗,從而使細胞內染色體數目加倍,染色體數目加倍的細胞繼續進行正常的有絲分裂,即可發育成多倍體植株。
(3)舉例:
①三倍體無子西瓜的培育(同源多倍體的培育)
說明:
a.三倍體西瓜種子種下去後,為什麼要授以二倍體西瓜的花粉?
西瓜三倍體植株是由於減數分裂過程中聯會紊亂,未形成正常生殖細胞,因而不能形成種子。但在三倍體植株上授以二倍體西瓜花粉後,花粉在柱頭上萌發的過程中,將自身的色氨酸轉變為吲哚乙酸的酶體系分泌到西瓜三倍體植株的子房中去,引起子房合成大量的生長素;其次,二倍體西瓜花粉本身的少量生長素,在授粉後也可擴散到子房中去,這兩種來源的生長素均能使子房發育成果實(三倍體無籽西瓜)。
b.如果用二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本,即進行反交,則會使珠被發育形成的種皮厚硬,從而影響無子西瓜的品質。
②八倍體小黑麥的培育(異源多倍體的培育):
普通小麥是六倍體(AABBDD),體細胞中含有42條染色體,屬於小麥屬;黑麥是二倍體(RR),體細胞中含有14條染色體,屬於黑麥屬。兩個不同的屬的物種一般是難以雜交的,但也有極少數的普通小麥品種含有可雜交基因,能接受黑麥的花粉。雜交後的子一代含有四個染色體組(ABDR),不可育,必須用人工方法進行染色體加倍才能產生後代,染色體加倍後的個體細胞中含有八個染色體組(AABBDDRR),而這些染色體來自不同屬的物種,所以稱它為異源八倍體小黑麥。
(4)特點:該種育種方法得到的植株莖稈粗壯,葉片、果實和種子較大,糖類和蛋白質等營養物質的含量有所增加。
(5)說明:
①該種方法常用於植物育種;
②有時須與雜交育種配合。
依據工程原理進行育種
1.利用“基因工程”育種
(1)原理:DNA重組技術(屬於基因重組範疇)
(2)方法:按照人們的意願,把一種生物的個別基因複製出來,加以修飾改造,放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。操作步驟包括:提取目的基因、目的基因與運載體結合、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與表達等。
(3)舉例:能分泌人類胰島素的大腸桿菌菌株的獲得,抗蟲棉,轉基因動物等
(4)特點:目的性強,育種周期短。
(5)說明:對於微生物來說,該項技術須與發酵工程密切配合,才能獲得人類所需要的產物。
2.利用“細胞工程”育種
原理 植物體細胞雜交 細胞核移植
方法 用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞,並且把雜種細胞培育成新植物體的方法。操作步驟包括:用酶解法去掉細胞壁、用誘導劑誘導原生質體融合、將雜種細胞進行組織培養等。 是把一生物的細胞核移植到另一生物的去核卵細胞中,再把該細胞培育成一個新的生物個體。操作步驟包括:吸取細胞核、將移植到去核卵細胞中、培育(可能要使用胚胎移植技術)等。
舉例 “番茄馬鈴薯”雜種植株 鯉鯽移核魚,克隆動物等
特點 可克服遠緣雜交不親合的障礙,大大擴展了可用於雜交的親本組合範圍。
說明 該種方法須植物組織培養等技術手段的支持。 該種方法有時須胚胎移植等技術手段的支持。
利用植物激素進行育種
1.原理:適宜濃度的生長素可以促進果實的發育
2.方法:在未受粉的雌蕊柱頭上塗上一定濃度的生長素類似物溶液,子房就可以發育成無子果實。
3.舉例:無子番茄的培育
4.特點:由於生長素所起的作用是促進果實的發育,並不能導致植物的基因型的改變,所以該種變異類型是不遺傳的。
5.說明:該種方法適用於植物。