北京普天同创生物科技有限公司

  • CNAS实验室认可证书
  • 标准物质定级证书
  • 豫南检测资质认定证书
  • 质量管理体系认证证书
  • 农产品资质证书
  • 伟业计量高企认证证书
  • 中国计量测试学会合作单位
新闻
  • 产品
  • 仪器
  • 新闻
  • 证书
  • 规程
  • 帖子
  • 课堂

在线客服

体细胞无性系变异的普遍性

发布时间:2017-11-22 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:827

迄今为止,体细胞无性系变异几乎发生在所有能通过细胞和组织培养的植物中,如水稻、小麦、玉米、棉花、大麦、燕麦、高粱、谷子、大豆、马铃薯、油菜、柑橘、甘蔗、菠萝、苜蓿、胡麻、芝麻、番茄、辣椒、芦苇、鸭茅、猕猴桃、甜菜、薄荷等,因此,具有广泛性和普遍性。

一、大田作物

(一)水稻

Oono (1978;1981)以水稻花粉植株种子作为材料,获得了由成熟胚诱导愈伤组织后再生的无性系1121个,其中59%出现表型变异,推测SC1代有71.9%发生了一个以上的基因变异。Fukai (1983)对来源于同一块愈伤组织的12个再生植株的SC2代进行观察发现,矮秆、提前抽穗、白苗和不育性4种隐性变异。孙立华(1994)通过粳稻体细胞无性系变异筛选出一个广亲和的隐性高秆突变体,并运用于杂交稻育种改良;并从幼穗、花粉、成熟胚、种子诱导的愈伤组织及原生质体中发现了大量变异体,其染色体出现多倍体和非整倍体变异,同时出现诸多表型变异,如矮化、白化、无分糵、抽穗期提前、育性高、抗白叶枯病、抗稻瘟病、抗金属离子和耐盐等。资料表明,20世纪90年代以来,我国利用体细胞无性系变异已育成‘黑珍米’、‘中组1号’、‘组培2号’、‘组培7号’、‘组培11号’等多个水稻品种。

(二)小麦

胡含等(1978; 1980)分析444个小麦花粉再生植株,有10.8%出现了分离,主要表现在个别性状上,可能是基因突变的结果。Larkin等(1984)观察未成熟胚分化而来的数百株再生植株后代分离,发现了一系列形态学、生化和数量性状变异,且可遗传到下一世代。朱至清等(1989)以纯合花粉植株幼穗为材料,在经愈伤组织诱导的再生植株中发现了广泛变异;对其中一株进行研究发现,34株SC2代有株高、穗形、叶色、芒性和蜡质性状的分离;连续几代选择,在SC5代得到79个稳定株系,种子蛋白含量为12%~21%,可用于品质改良。另外,应用体细胞无性系变异育种技术育成的小麦品种‘核组8号’,在浙江省推广面积达50多万亩。

(三)玉米

目前,已发现了多种玉米体细胞培养再生植株的表型变异,表现为植株变矮、叶片和果穗对生排列、双生苗、苗色变化、苗期致死突变、育性不正常、雌雄花变异、籽粒变异等。郑银洲等(1990)培养玉米纯系幼雄穗组织,获得正常结实的再生植株,其后代出现分糵、分枝、叶型、叶鞘颜色、粒型、粒色、穗型及生育期等广泛变异。Beckert等(1983)在玉米再生植株中发现了可遗传的单基因,如矮秆、皱叶和叶绿体缺失等。值得注意的是,在玉米无性系变异中还观察到了线粒体基因变异的存在。德克萨斯细胞质雄性不育系的不育基因存在于线粒体染色体,对叶斑病(Drechslera maydis, T小种)的敏感基因也存在于线粒体中。人们发现,在培养该种玉米愈伤组织时,若以T毒素为选择压,可获得一种既抗叶斑病又可育的体细胞突变体,对线粒体DNA内切核酸酶酶切图谱分析表明,突变体缺失了一段6.6kb的片段。

(四)棉花

棉花组织培养植株再生过程中的各个时期均存在广泛变异,变异类型涉及数量性状和质量性状、表型变异和生理生化变异等。在这些变异中,多数是不利变异,少数属于有利变异。其中,育性变异最为明显,但大多属于生理型变异,一般在再生植株当代就可恢复正常;株型、成熟期、产量性状和纤维品质变异则大多属于可遗传变异。郭香墨等(1988)观察陆地棉下胚轴愈伤组织悬浮系发现,四倍体占多数(47.7%),单倍体、二倍体、三倍体和六倍体分别占8.4%,27.8%,12.1%和2.0%,五倍体和少于13条染色体的细胞则各占1.0%。另有学者通过观察‘Coker201’的胚性愈伤组织发现,染色体变异为16~78条,且出现染色体环和染色体桥,在有丝分裂间期还出现多核和微核现象。

二、其他作物

(一)甘蔗

Heinz和Mee (1969; 1971; 1973)首先报道在幼叶和幼茎愈伤组织再生无性系中观察到了形态学、细胞学和同工酶谱的变异,并将这些变异用于选育甘蔗品系。Heinz (1976)培养斐济病高度敏感品种材料时发现,735个再生植株中有18%表现不同程度的抗性,同时还观察到一些抗眼斑病的再生植株。Larkin (1983)从当地不抗眼斑病的甘蔗栽培品种无性系中也发现了许多抗病材料。Liu和Chen (1976; 1978)对8个甘蔗品种无性系研究发现,许多性状都发生了变异,包括茎秆产量、糖产量、茎秆数、茎秆直径、纤维含量、叶耳长度和顶叶状态等,并选育出一些产量高、抗病性强的甘蔗新品系。

(二)菠萝

以菠萝无刺卡因种‘Mitsubishi’品系为材料,从顶芽、腋芽和果实等不同外植体上诱导出团状愈伤组织,经7~14个月的继代培养,共再生出850个无性系,对其刺的多少、叶片颜色、蜡质多少和叶簇密度等性状变异进行观察,并与供体植株进行比较发现,果实再生的104株材料全部表现出不同程度的变异,变异率为100%,从裔芽再生的136株材料中有98%表现出变异,来自顶芽的29株中有7%发生了变异,来自腋芽的 110株中有34%存在变异,并且这些变异体的变异在两年生长期内仍保持不变,说明其可以稳定遗传,不受环境影响。

(三)马铃薯

Shepard等(1980)对马铃薯叶肉原生质体再生的1000个以上无性系进行分析发现,几乎找不出一个和原植株完全相同的无性系。植株生长习性、成熟期、块茎大小和整齐度、块茎颜色、光周期和产量等均发生变异,同时还发现了一些抗早疫病、抗晚疫病性状明显优于原品种的无性系材料。对其中65个选系进行田间评价、生物统计学分析表明,这些无性系至少在一个特性上显著不同于供体植株,甚至有一个无性系在17个性状上不同于供体材料。

(四)烟草

前人曾在烟草幼叶愈伤组织和花粉培养再生植株中观察到许多无性系变异类型。Barbi-er (1980)利用一种由两个位点al和Yg决定的杂合黄绿烟草为材料,定量分析单个基因变异的频率。如果再生植株中al或Yg发生突变或缺失,植株将变为深绿色野生型。根据野生型在再生植株中出现的频率,从而推断出al位点的突变率为3.5%,Yg位点的突变率为3.6%,均明显高于自发突变频率(10-8~10-5)。后来发现,这一突变不因原生质体或愈伤组织培养时间的延长而改变,因而突变可能预先存在于外植体中。另有学者在烟草花粉植株中也观察到不同程度的变异,变异性状包括产量、品质、开花期、株高、叶数、叶长、叶宽、生物碱含量和蔗糖含量等。

评论

登录后才可以评论

立即登录
分享到微信
关闭
普天同创
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如18601949136,010-58103629

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听