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杂种胚救援技术探析

时间:2023-05-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:甘蓝型油菜因产量高、适应性广成为目前种植面积最大的油菜类型。另一方面,由于植物组织培养技术的发展完善,在人工提供的培养条件下,植物组织器官依然能正常增殖发育,这为成功获得杂合胚提供一条离体途径,即对于能完成正常受精和胚初期发育的杂合胚进行挽救,将其转移在人工提供的培养基上,发育为正常的胚和植株,经过扩繁增殖,亦能获得较多的F1杂合植株。

杂种胚救援技术探析

油菜属十字花科芸薹属作物,其染色体数目和倍性较为复杂,由白菜(Brassica rapa, AA, 2n=20)、甘蓝(Brassica oleracea, CC, 2n=18),黑芥(Brassica juncea,BB2n=26)3个基本种通过种间自然杂合和加倍而成的异源四倍体,如甘蓝型油菜(Brassica napus, AACC, 2n=38),芥菜型油菜(Brassica juncea, AABB, 2n=36), 埃塞俄比亚芥(Brassica carinata, BBCC, 2n=34),这3种油菜有着不一样的染色体数目和基因组,各自具有完全不同的性状表型。甘蓝型油菜因产量高、适应性广成为目前种植面积最大的油菜类型。由于长期受人工对产量和品质的选择,甘蓝型油菜的抗逆性和遗传背景的多样性在逐渐减弱,难以满足市场和种植环境对油菜遗传多样性的需求,如提高抗病虫害、抗寒抗旱、抗重金属等能力,以减少农药使用;日趋干旱和受重金属污染的种植环境,以及满足对美化环境和旅游的需求,都需要在甘蓝型油菜基因组中引入外源的基因,扩大现有甘蓝型油菜的遗传背景。在十字花科作物芸薹属近源或远源属种中,存在许多抗病、耐寒耐旱、胞质不育、各种花色系列的种质资源,通过人工杂合手段来获得杂合胚及含有双亲遗传基因分离后代,是合成新型甘蓝型油菜常用手段,通过种属间杂交从远源或近源种属间获得优异的性状已有一些成功的例子:萝卜属中萝卜胞质不育基因和恢复基因,构建了萝卜胞质不育三系杂交体系;芥菜、白菜中的控制黄籽基因,能提高含油量;甘蓝中控制白花基因,获得白花甘蓝型油菜等等。但由于染色体数目、染色体配对紊乱、胚发育营养供应等复杂原因,不是所有的种属间杂交都能成功获得杂合胚及其后代,有相当比率的杂合胚会在胚珠发育的各个阶段出现败育现象,导致杂交失败,不能获得杂合胚。另一方面,由于植物组织培养技术的发展完善,在人工提供的培养条件下,植物组织器官依然能正常增殖发育,这为成功获得杂合胚提供一条离体途径,即对于能完成正常受精和胚初期发育的杂合胚进行挽救,将其转移在人工提供的培养基上,发育为正常的胚和植株,经过扩繁增殖,亦能获得较多的F1杂合植株。

培养程序如下:(www.xing528.com)

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