简介 最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色数目加倍。属于染色体组工程的研究范畴。 多倍体产生机制:通过卵细胞第二极体的保留或受精卵早期有丝分裂的抑制而实现。 [1] 简史 1916年温克勒(H.Winkler)在番茄与龙葵的嫁接试验中发现,在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937年布莱克斯利(A.F.B.lakes lee)和埃弗里(A.G.Avery)利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后,各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。1947年,木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》,报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959年,西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交,成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前,已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50年代开始多倍体育种的研究。70年代以来,蔬菜多倍体育种取得许多重要进展,已培育出三倍体、四倍体西瓜,四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。 多倍化后,多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化,从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力,表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。 多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复,其后伴随着DNA排除、DNA同质化、基因沉默和染色体重排等,从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性,使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性,从而加速物种的进化。 经典理论认为,植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 2003年拟南芥全基因组测序完成之后,多倍体的认识有了新的概念,像拟南芥这种典型的二倍体植物,基因组极小,但却是一个典型的内多倍体(endopolyploid),在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件,科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南芥在生长过程中基因组不断的复制自我,因此,自身的基因型以及内源加倍在目前也被认为是多倍体产生的一个重要途径。 诱变方法 人工诱变染色体加倍的方法很多,可分为物理诱变法、化学诱变法和生物