作者KSfish (荒唐)
看板NCHU-PP87
标题克服自交和远缘杂交不亲和的途径
时间Thu Jun 22 09:50:44 2006
http://jpkc.yzu.edu.cn/course/zhwshl/ppebook/10z/ppe1001.htm
克服不亲和的途径
克服自交和远缘杂交不亲和的途径,从遗传上考虑可从选育亲和性品种着手,如从生
理上考虑则从设法避开不亲和性的识别反应着手。
1.遗传上克服不亲和的方法
(1)选择亲和或不亲和性弱的品种进行种间杂交 如中国目前水稻生产上应用的籼粳杂
交亲本品种,大都是广亲和基因品种。
(2)增加染色体倍数 在甜樱桃、牵牛属及犁属等植物中,二倍体植株的自交往往不亲
和,如将二倍体加倍成四倍体,就表现出自交亲和。
(3)采用细胞融合法,导入亲和基因。
2.生理上克服不亲和的方法
(1)避开雌蕊中识别物质的活性期 ① 蕾期授粉法在蕾期雌蕊中不育基因尚未表达,
柱头表面和花柱介质中的识别蛋白尚未形成,而生殖单位有可能成熟,如在此时授粉有可
能完成受精过程。在芸薹、矮牵牛等属的植物上采用此法已得到自交系的种子。② 延期
授粉法 当花开过一定时间後,柱头上或花柱内的不亲和物质的数量减少,活性减弱,对
花粉萌发和花粉管生长的抑制作用降低。因此适当延期授粉有可能克服自交和远缘杂交的
不亲和性。
(2)破坏识别物质或抑制识别反应 ① 高温处理 识别物质主要是糖蛋白,而蛋白质会
热变性。将柱头浸入32~60℃热水,或将植株在某个生育期中置於32~60℃的高温环境中
,可解除番茄、百合、黑麦、犁、樱桃等植物的自交不亲和性。也可用溶剂、振荡、通电
等方法破坏柱头蛋白膜。② 花粉蒙导法 将亲和的花粉杀死并与不亲和的有活力的花粉混
合,然後授混合花粉於雌蕊柱头。由於亲和花粉的存在,使柱头受「蒙骗」而不能很好地
识别不亲和花粉和抑制不亲和花粉的发芽和生长,从而完成受精过程。这种方法已使杨属
与杨柳属、萝卜属与波斯菊属的属间杂交获得成功。③ 辐射诱变 在开花时用低剂量的X-
射线照射番茄、烟草雄蕊,促使花粉产生自交亲和的突变;用强剂量(2000R)的X-射线处
理牵牛花柱,可提高花粉在柱头上的萌发率。辐照改善亲和的原因之一,可能是破坏了识
别物质。④ 激素等试剂处理 用生长素和萘乙酸处理花器,能抑制某些植物落花,这样就
能使生长慢的不亲和花粉管在落花前到达子房,克服和部分克服不亲和性。用放线菌素D
处理,可抑制花柱中DNA的转录,阻断识别蛋白的合成,亦可部分抑制花柱中自交不亲和
的反应。⑤ 重复授粉 柱头上的识别物质是有一定数量的,也许只能抑制一定数量不亲和
花粉萌发。如果用超量的花粉多次授於柱头,干扰识别反应,就有可能克服自交或异交不
亲和性。
(3)去除识别反应的组织
根据花粉能否萌发、伸长以及受精後有无胚产生,可将不亲和的程度分为六类,如图
10-6所示。针对不同类型的不亲和性可相应采用不同的方法加以克服,这些生物技术方法
都是建立在去除不亲和组织基础上的。
类型①和②的不亲和性发生在子房,可在无菌的条件下将受精胚或连胚珠取出,在培养基
上培养,这样就可避开子房中不亲和物质,有可能再生出植株来。由於在胚的发育初期(
心形胚之前)进行胚培养较为困难,因此类型②可先进行胚珠培养,待胚长大时,再从胚
珠中挑出胚培养。这种先胚珠培养後胚培养的方法就叫胚珠胚培养法。
类型③和④的不亲和性发生在花柱中,为了避开花柱中识别物质的干扰,可切除花柱
,从子房上方切口授粉,这种切除花柱授粉法在百合等植物中取得了成功。另外也可把未
受精的胚珠放在试管或培养皿中,授给花粉,使之受精,这种试管授精法,已使烟草、矮
牵牛等植物的胚珠再生出了植株。
类型⑤和⑥的不亲和程度很大,采用普通的方法已难以获得种子。通常认为要采用细
胞融合或DNA导入等生物技术,才能获得杂种。
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After black clouds, clear weather.
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