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園林植物遺傳育種

李淑芹主編重慶大學出版社整理課件緒論0.1遺傳學研究的對象和任務(wù)0.1.1研究的對象遺傳學(genetics):是研究生物遺傳和變異的科學。遺傳(heredity):是生物的親代與子代之間性狀的相似性。變異(variation):是生物的親代與子代之間和子代的不同個體之間性狀的相異性。變異可分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異。整理課件0.1.2遺傳學研究的任務(wù)闡明生物遺傳和變異的現(xiàn)象及其表現(xiàn)的規(guī)律,深入探索生物遺傳和變異的原因及其物質(zhì)基礎(chǔ),揭示其內(nèi)在的規(guī)律,從而進一步指導動植物和微生物的育種實踐,提高醫(yī)學水平,為人民謀福利,即運用遺傳變異的客觀規(guī)律,使之成為改造生物的有利武器。0.2遺傳學的發(fā)展0.2.1遺傳學的奠基階段0.2.2染色體理論和基因概念的確立(經(jīng)典遺傳學)整理課件0.2.3現(xiàn)代遺傳學階段(分子遺傳學)0.3園林植物育種學的任務(wù)及作用園林植物育種學的基本任務(wù)是研究育種規(guī)律,充分發(fā)掘和利用自然界豐富的植物種質(zhì)資源,創(chuàng)造出具有適應(yīng)各種綠化功能要求的、并具有豐富觀賞價值和經(jīng)濟用途的園林植物新品種、新類型。0.4國內(nèi)外園林植物育種事業(yè)的發(fā)展0.4.1我國園林植物育種工作發(fā)展概況我國地跨熱帶、亞熱帶、溫帶及寒帶,自然條件復(fù)雜,植物資源十分豐富。我國花整理課件

卉資源也相當豐富,既有熱帶花卉、溫帶花卉、寒溫帶花卉,又有高山花卉、巖生花卉、沼澤生花卉、水生花卉等,是許多名花異卉的故鄉(xiāng),無愧為“世界園林之母”之美稱。0.4.2國外園林植物育種工作發(fā)展近況(1)突出以抗病為中心的育種目標(2)重視品種資源的研究(3)實行多學科協(xié)同作戰(zhàn)的綜合育種0.5園林植物育種工作的基本途徑整理課件新品種的選育和良種繁育是園林植物育種學的兩大組成部分。引種、選擇育種、人工創(chuàng)造新品種(如雜交育種、倍性育種、誘變育種、體細胞雜交等)是新品種選育的3個基本途徑。利用有性雜交、誘變育種、倍性育種、體細胞雜交及基因轉(zhuǎn)移等手段,誘發(fā)變異類型,再通過選擇獲得新品種,是目前國內(nèi)外選育花卉新品種的主要途徑。整理課件第1篇園林植物遺傳學基礎(chǔ)

1園林植物的細胞學基礎(chǔ)本章導讀本章主要介紹園林植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能,染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、數(shù)目以及在細胞分裂過程中染色體的變化規(guī)律,并詳細敘述了植物有絲分裂和減數(shù)分裂的過程、特點和遺傳學意義以及雌雄配子的形成與受精結(jié)實等。在細胞水平上闡述了生物親代與子代性狀相似的原因,為園林植物育種奠定了細胞學基礎(chǔ)。整理課件1.1園林植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能園林植物細胞屬真核細胞,最主要的特點是細胞內(nèi)有膜,把細胞分隔成許多功能區(qū),其中最明顯的是含有由膜包圍的細胞核,此外還有膜圍成的細胞器,細胞外有以纖維素為主要成分的細胞壁(圖1.1)。1.1.1細胞膜和細胞壁1.1.2細胞質(zhì)和細胞器整理課件圖1.1植物細胞結(jié)構(gòu)模式圖整理課件(1)線粒體線粒體含有脫氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和核糖體等,具有獨立合成蛋白質(zhì)的能力,也具有自行加倍和突變的能力,因此,具有遺傳功能,是核外遺傳物質(zhì)的載體之一。(2)質(zhì)體質(zhì)體是植物細胞特有的細胞器,分白色體、有色體和葉綠體3種。葉綠體除了可進行光合作用外,還由于葉綠體內(nèi)含有DNA、RNA和核糖體等,故既能分裂增殖,也能合成蛋白質(zhì),還能發(fā)生白化突變,因此,具有遺傳功能,也是核外遺傳物質(zhì)的載體之一。整理課件(3)核糖體主要存在于粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,它是合成蛋白質(zhì)的主要場所。(4)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要是轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)合成的原料和最終合成產(chǎn)物的通道。1.1.3細胞核在光學顯微鏡下,核可分為核膜、核仁、核質(zhì)三部分。細胞分裂間期核內(nèi)染色質(zhì)分散在核液中呈細絲狀,光學顯微鏡下不能分辨。當核進入細胞分裂期時,這些染色質(zhì)絲經(jīng)過幾級螺旋化形成光鏡下可見的染色體。當分裂結(jié)束,進入分裂間期時,染色體的螺旋又整理課件

松散開來,擴散成染色質(zhì)。因此,染色質(zhì)和染色體實際上是同一物質(zhì)在細胞的不同時期表現(xiàn)出的不同形態(tài)。1.2染色體1.2.1染色體的形態(tài)每一物種的染色體都有特定的形態(tài)特征。(圖1.2)。著絲點的位置關(guān)系到染色體的形態(tài),染色體形態(tài)大致分為4種(圖1.3):整理課件圖1.2后期染色體形態(tài)示意圖1.長臂2.主縊痕3.著絲點4.短臂5.次縊痕6.隨體圖1.3后期染色體的形態(tài)1.V形染色體2.L形染色體3.棒狀染色體4.粒狀染色體整理課件1.2.2染色體的結(jié)構(gòu)目前被認為較為合理的四級結(jié)構(gòu)學說,解釋從DNA-蛋白質(zhì)纖絲到染色體的結(jié)構(gòu)變化(圖1.4)。圖1.4從DNA到染色體的四級結(jié)構(gòu)模型示意圖整理課件1.2.3染色體的數(shù)目與組型1)染色體的數(shù)目每種生物的染色體數(shù)目是相對恒定的。在體細胞中染色體成對存在(2n),在性細胞中則是成單存在(n)?,F(xiàn)將一些園林植物的染色體數(shù)目列于表1.1,以供參考。不同生物的染色體在形態(tài)上各有差異,而在同一生物的不同染色體之間也存在著形態(tài)上的差異。我們把這種在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上相同的一對染色體,稱為同源染色體;而把這一對整理課件整理課件

與另一對形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同的染色體,稱為非同源染色體。在體細胞中成對存在的各對同源染色體分別來自父本和母本。2)染色體組型分析核型是物種最穩(wěn)定的性狀標志,通常在體細胞有絲分裂中期時進行核型分析鑒定。例如,人類的染色體有23對(2n=46),其中22對為常染色體,另一對為性染色體(X和Y染色體的形態(tài)大小和染色表現(xiàn)均不同)(圖1.5)。整理課件圖1.5男性染色體的組型及其編號(a)中期的染色體圖像;(b)染色體分組整理課件1.3細胞分裂細胞分裂是生物繁衍的基礎(chǔ)。通過細胞分裂,生物細胞得到增殖,生物體得到成長;通過細胞分裂,親代的遺傳物質(zhì)傳給子代。細胞分裂有3種方式:無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。1.3.1有絲分裂1)有絲分裂的過程(1)間期(2)前期(3)中期(4)后期整理課件(5)末期(6)胞質(zhì)分割(圖1.6)2)有絲分裂的遺傳學意義首先是核內(nèi)每個染色體都能準確地復(fù)制分裂為二,為形成的2個子細胞在遺傳組成上與母細胞完全一樣提供了基礎(chǔ)。其次是復(fù)制的各對染色體有規(guī)則而均勻地分配到2個子細胞的核中去,從而使2個子細胞與母細胞具有同樣質(zhì)量和數(shù)量的染色體。也就是說,不論根、莖、葉、花、果實、種子等任何一部分的體細胞,都有同等數(shù)量和質(zhì)量的染色體。整理課件圖1.6植物細胞的有絲分裂過程整理課件1.3.2減數(shù)分裂高等植物繁殖后代,各個世代的染色體數(shù)目通常是恒定的,這是因為有性生殖過程存在另一種分裂方式——減數(shù)分裂(圖1.7)。1)減數(shù)分裂的過程減數(shù)分裂又稱成熟分裂,是在配子形成過程中,由成熟的性母細胞所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂方式。通過減數(shù)分裂形成的配子的染色體數(shù),比性母細胞減少了一半,故稱為減數(shù)分裂。高等植物的減數(shù)分裂是發(fā)生在花蕾里面(雌蕊里的大孢子母細胞或雄蕊里的小孢子母細胞)。整理課件圖1.7植物細胞減數(shù)分裂圖整理課件減數(shù)分裂的主要特點:各對同源染色體在細胞分裂的前期配對,又叫聯(lián)會;細胞核連續(xù)分裂兩次,而染色體只復(fù)制一次,第一次是減數(shù)的,第二次是等數(shù)的。由于核分裂兩次,而染色體只復(fù)制一次,因此,形成染色體數(shù)減少一半的配子。第一次分裂:(1)前期Ⅰ①細線期整理課件②偶線期染色體出現(xiàn)聯(lián)會。所謂聯(lián)會就是同源染色體配對,也就是各對同源染色體在兩端先行靠攏配對,或者在染色體全長的各個不同部位開始配對,這是偶線期最顯著的特征。這樣聯(lián)會的一對同源染色體叫二價體,有n對同源染色體就有n個二價體。③粗線期二價體逐漸縮短變粗,此時二價體實際上已經(jīng)包含了4條染色單體,故又稱為四合體或四聯(lián)體。在二價體中一個染色體的兩條染色單體,互稱為姊妹染色單體;而不同染色體的染色單體,則互稱為非姊妹染色單體。這一時期還會出現(xiàn)相鄰的非姊妹染色單體之間的片段交換,基因也隨之交換。整理課件④雙線期⑤終變期(2)中期Ⅰ(3)后期Ⅰ這時期最顯著的特點是聯(lián)會的二價體瓦解,同源染色體彼此分開,在紡錘絲牽引下,分別移向兩極,但著絲點不分裂,故每個染色體仍包含兩條染色單體。這樣每一極只分到同源染色體中的一個,實現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半。而非同源染色體之間可以自由組合,有n對同源染色體就有2n個組合。整理課件(4)末期Ⅰ第二次分裂:(1)前期Ⅱ(2)中期Ⅱ(3)后期Ⅱ(4)末期Ⅱ這樣經(jīng)過兩次分裂,形成4個子細胞,稱為四分體或四分孢子。各細胞核里只有最初細胞的半數(shù)染色體,即從2n減為n。整理課件2)減數(shù)分裂的遺傳學意義首先,減數(shù)分裂時核內(nèi)染色體嚴格按照一定的規(guī)律變化,最后分裂形成4個子細胞,發(fā)育成雌性細胞或雄性細胞,各具有半數(shù)的染色體(n),這樣雌雄性細胞受精結(jié)合為合子,又恢復(fù)為全數(shù)的染色體(2n)。從而保證了親代與子代染色體數(shù)目恒定,保持了種質(zhì)的連續(xù)性,同時保證了物種相對的穩(wěn)定性。整理課件其次,性母細胞的各對同源染色體在分裂中期Ⅰ排列在赤道板上,在后期Ⅰ各對同源染色體中的兩個成員移向兩極時是隨機的。同源染色體間分離,各非同源染色體間都可能自由組合于一個子細胞里。有n對同源染色體,就可能有2n種自由組合方式。如番茄n=12,其非同源染色體間的可能組合數(shù)為212=4096。再次,同源染色體的非姊妹染色體間的片段,還可能出現(xiàn)交叉而發(fā)生互換,產(chǎn)生的遺傳物質(zhì)重新組合,就會增加這種差異的復(fù)雜性,為植物子代的變異提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。整理課件1.4植物配子的形成與受精結(jié)實1.4.1植物雌雄配子的形成園林植物的個體成熟后,在花器的雄蕊和雌蕊里由體細胞分化出孢原細胞,孢原性母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂發(fā)育成為雄配子和雌配子,即精子和卵細胞(圖1.8)。1.4.2植物受精結(jié)實雌雄配子體融合為一個合子的過程即為受精。整理課件圖1.8高等植物雌雄配子形成過程整理課件授粉后,花粉粒在柱頭上萌發(fā),隨著花粉管的伸長,營養(yǎng)核與精核進入胚囊內(nèi),隨后1個精核與卵細胞受精結(jié)合成合子,將來發(fā)育為胚(2n);另1個精核與2個極核受精結(jié)合為胚乳核(3n),將來發(fā)育成胚乳(3n),這一過程被稱為雙受精。雙受精現(xiàn)象是被子植物有性繁殖過程中特有的現(xiàn)象。通過雙受精最后發(fā)育成種子。整理課件2遺傳物質(zhì)的分子基礎(chǔ)本章導讀本章介紹了作為遺傳物質(zhì)核酸的分子結(jié)構(gòu)和組成成分,比較詳細地闡明了主要遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制過程和復(fù)制特點、基因表達的方式、蛋白質(zhì)的合成過程、中心法則及其發(fā)展以及基因工程的概念和原理。本章在分子水平上解釋了生物的遺傳信息是如何進行遺傳的,又是如何在遺傳中發(fā)生變異的,基因是如何通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物性狀表達的。整理課件2.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)2.1.1DNA作為主要遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)2.1.2DNA是主要遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)1)噬菌體浸染細菌試驗噬菌體是寄生在細菌中的病毒。有一種代號T2的噬菌體,由60%的蛋白質(zhì)和40%的核酸組成,T2噬菌體外殼是蛋白質(zhì),殼內(nèi)是一條DNA分子(圖2.1)。整理課件圖2.1噬菌體結(jié)構(gòu)及對大腸桿菌的浸染過程整理課件2)細菌轉(zhuǎn)化試驗1928年,英國微生物學家格里費斯(Griffith.F)對小鼠進行試驗(圖2.2)。3)煙草花葉病毒(TMV)的感染實驗煙草花葉病毒不含DNA,卻含有RNA。1956年格勒和施拉姆將TMV的RNA與蛋白質(zhì)分開,分別用RNA和蛋白質(zhì)接觸煙草,結(jié)果只有RNA能使煙草發(fā)病。若用RNA酶處理提純的RNA,就會完全失去致病能力,說明在不含DNA的TMV中,RNA是遺傳物質(zhì)。整理課件圖2.2肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗整理課件2.2核酸的分子組成和結(jié)構(gòu)2.2.1核酸的分子組成1)核糖五碳核糖有兩種形式,在RNA中為D-核糖,在DNA中為D-2脫氧核糖(圖2.3)。圖2.3核糖的分子結(jié)構(gòu)整理課件2)堿基核酸的堿基(base)有5種:2種嘌呤(腺嘌呤Adenine,簡寫為A;鳥嘌呤Guqnine,簡寫為G),3種嘧啶(胞嘧啶Cytasine,簡寫為C;胸腺嘧啶Thymine,簡寫為T;尿嘧啶Uracil,簡寫為U)。組成DNA的堿基為A,T,C,G,組成RNA的堿基是A,U,C,G(圖2.4)。3)磷酸(H3PO4)磷酸是核酸鏈上核糖間的連接部分。整理課件圖2.4DNA和RNA中的堿基化學結(jié)構(gòu)整理課件2.2.2核酸的分子結(jié)構(gòu)1)DNA分子結(jié)構(gòu)(1)DNA分子是由2條多核苷酸鏈組成,核苷酸之間通過3′,5′磷酸二酯鍵連接而成。(圖2.5)。(2)螺旋的直徑為2nm,相鄰兩堿基間的距離為0.34nm,每10個核苷酸堿基繞螺旋轉(zhuǎn)一圈,螺距為3.4nm(圖2.6)。(3)堿基位于螺旋的內(nèi)側(cè),而磷酸和脫氧核糖骨架在螺旋的外側(cè)。整理課件圖2.5DNA分子兩條走向相反的鏈圖2.6DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)示意圖整理課件4)堿基是互補配對的,DNA分子中2條多核苷酸鏈是堿基互補的,A與T相配對,C與G相配對。如果一條鏈上的堿基順序確定,那么另一條鏈上必有相互對應(yīng)的堿基序列(圖2.7)。圖2.7DNA分子的堿基配對示意圖整理課件2)RNA的分子結(jié)構(gòu)(1)RNA分子也有方向性,同DNA一樣,RNA分子鏈也有3′羥基端和5′磷酸端。(2)RNA分子大部是以單鏈形式存在(圖2.8)圖2.8RNA的分子結(jié)構(gòu)(a)RNA分子中多核苷酸結(jié)構(gòu);(b)RNA分子的結(jié)構(gòu)示意圖整理課件3)DNA的復(fù)制(1)DNA復(fù)制過程DNA在解旋酶作用下解開雙螺旋,堿基間的氫鍵斷裂,分解為兩條單鏈。每條鏈以自身堿基序列為模板,在DNA聚合酶作用下,根據(jù)堿基互補配對的原則,選擇相應(yīng)的脫氧核苷酸與模板鏈形成氫鍵。(圖2.9)。(2)DNA復(fù)制的特點一是半保留復(fù)制,二是DNA是邊解旋邊復(fù)制的,三是DNA復(fù)制有方向性。(圖2.9)。整理課件圖2.9DNA分子的復(fù)制及岡崎片段假說整理課件2.3基因的表達過程2.3.1基因的概念現(xiàn)代分子遺傳學中的基因。是指DNA分子上具有遺傳功能的一個區(qū)段(大約包含有500~1500個核苷酸對),是功能的一位一體的最小單位,是一個完整的不可分割的功能單位,決定一個多肽鏈的合成。2.3.2遺傳密碼1)三聯(lián)體密碼整理課件蛋白質(zhì)的合成,就是將DNA分子上一定排列順序的核苷酸(堿基序列)對應(yīng)指導合成一定排列順序的氨基酸(即蛋白質(zhì))的過程。將核苷酸(堿基)順序?qū)?yīng)“翻譯”氨基酸順序的是靠DNA分子上3個連續(xù)堿基構(gòu)成的遺傳密碼。我們把相對應(yīng)于1個氨基酸的3個相連的堿基稱為1個密碼子(codon),即三聯(lián)體密碼(triplet)。(見下表)。整理課件整理課件2.3.3蛋白質(zhì)的合成DNA的堿基序列決定氨基酸序列的過程,也就是蛋白質(zhì)合成的過程。這一過程需要mRNA、tRNA、核糖體,還有一系列酶、蛋白質(zhì)輔助因子以及作為原料的氨基酸和作為能源的ATP等參與。1)信使核糖核酸(mRNA)DNA分子通常是不能越過核膜進入細胞質(zhì)的,而蛋白質(zhì)合成于細胞質(zhì)內(nèi)的核糖體顆粒上,于是需要一種中間物質(zhì)把DNA的遺傳信息傳給核糖體。執(zhí)行這一信息傳遞的就是mRNA——信使核糖核酸(messengerRNA)。整理課件2)轉(zhuǎn)運核糖核酸(tRNA)所有的tRNA其功能都是相似的,都是轉(zhuǎn)運特定的氨基酸。(圖2.10),tRNA的前方是一個由7個暴露的堿基形成的突環(huán),稱為反密碼子環(huán)。在反密碼子環(huán)的最前端有一個三聯(lián)體密碼子,因為與mRNA上的三聯(lián)體密碼相反,故稱反密碼子。3)核糖體核糖核酸(rRNA)與核糖體核糖體是蛋白質(zhì)合成中心。4)蛋白質(zhì)的合成過程整理課件圖2.10tRNA分子結(jié)構(gòu)示意圖整理課件(1)轉(zhuǎn)錄它是指以DNA兩條鏈中的任意一條鏈為模板,將DNA的遺傳信息通過堿基互補的方式記載到mRNA上的過程。(圖2.11)圖2.11mRNA轉(zhuǎn)錄過程示意圖整理課件(2)翻譯就是以mRNA為模板,將tRNA送來的各種氨基酸按照mRNA的密碼順序,相互連接起來成為多肽鏈,并進一步折疊起來成為立體蛋白質(zhì)分子的過程。大致有4個階段:①氨?;?tRNA的合成。②肽鏈合成的起始。③肽鏈的延伸。④肽鏈合成的終止與釋放。氨基酸的活化是由特異的氨酰基-tRNA合成酶催化完成的,其具體過程見圖2.12。整理課件圖2.12氨基酸的活化及其與tRNA相結(jié)合示意圖整理課件蛋白質(zhì)合成開始時,首先核糖體小亞基與mRNA結(jié)合,構(gòu)成小亞基-mRNA起始復(fù)合體。(圖2.13)圖2.13蛋白質(zhì)合成過程示意圖整理課件2.3.4基因?qū)π誀畹目刂苹驅(qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^DNA控制蛋白質(zhì)的合成來實現(xiàn)的。生物體的每一個細胞都含有全套的遺傳信息,同一個體在發(fā)育過程中形成不同的器官,行使各自的功能,是由于不同細胞選擇了各自所需要的遺傳密碼進行轉(zhuǎn)錄和翻譯。研究表明,在更多情況下,基因是通過控制酶的合成間接地控制生物性狀表達的。整理課件2.3.5中心法則及其發(fā)展遺傳信息從DNA轉(zhuǎn)錄成mRNA,再經(jīng)翻譯而合成蛋白質(zhì)的過程,以及遺傳信息從DNA經(jīng)復(fù)制又回到DNA的過程稱為中心法則,這是1958年提出的。很多RNA病毒,如煙草花葉病毒,在感染宿主細胞后,它們的RNA在宿主細胞內(nèi)進行復(fù)制。以后又發(fā)現(xiàn)在某些引起腫瘤的單鏈RNA病毒,能以病毒RNA為模板在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下,反向地合成DNA,這就豐富了中心法則的內(nèi)容。圖2.14整理課件2.4基因工程2.4.1基因工程的概念及原理圖2.14中心法則示意圖整理課件基因工程又叫遺傳工程(廣義的基因工程還包括細胞工程、染色體工程等),是20世紀70年代以后才開始興起的一門綜合技術(shù)。它是在分子遺傳學的基礎(chǔ)上,結(jié)合分子生物學、微生物學的現(xiàn)代技術(shù)而發(fā)展起來的。采用類似于工程建設(shè)的方式,按照預(yù)先設(shè)計好的施工藍圖,通過對遺傳物質(zhì)的直接操作,將目的基因從一種生物細胞中提取出來,在體外進行組裝和重組,再引入到另一種生物細胞中去,以改建后者的遺傳結(jié)構(gòu),使它獲得新的性狀。這一技術(shù)克服了有性雜交存在的生殖隔離、周期長、不能在整體基因組中單獨挑選目的基因等局限性。整理課件基因工程的實際操作,大體有以下幾個步驟:①目的基因或特定DNA片段的分離。②目的基因或DNA片段與載體連接,做成重組DNA分子。③重組DNA分子輸入受體細胞。④“目的”基因的正確表達(圖2.15)。整理課件圖2.15基因工程操作過程整理課件2.4.2基因工程研究進展1978年以哈佛大學吉爾伯特為首的一個小組首先成功地把人工合成的鼠胰島素基因引入大腸桿菌,并使大腸桿菌制造出了鼠胰島素,這一成果證實了利用遺傳工程的方法可以讓“生物工廠”大量生產(chǎn)出人類需要的生物產(chǎn)品?;蚬こ桃恢笔菆@林植物育種研究的熱點,在花色、花型、花香、花期、株型、花朵衰老、抗病蟲、抗逆等性狀改良方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。目前,基因工程在花卉育種中應(yīng)用最多的是在改變花的顏色方面。整理課件3遺傳的基本規(guī)律本章導讀本章主要通過介紹孟德爾等人的雜交試驗的結(jié)果表現(xiàn),來闡述分離規(guī)律,自由組合規(guī)律,連鎖遺傳規(guī)律,非等位基因間的互作作用方式,細胞質(zhì)遺傳的特點,雄性不育的類型等基本的遺傳規(guī)律。在理解這些遺傳基本規(guī)律的實質(zhì)和遺傳機理的同時,更主要的是要掌握這些遺傳規(guī)律在園林育種方面的應(yīng)用,為實際育種工作奠定理論基礎(chǔ)。整理課件3.1分離規(guī)律3.1.1一對性狀的雜交試驗1)豌豆的雜交試驗豌豆品種中有開白花的和開紅花的,白花植株和紅花植株的花色都能真實遺傳。孟德爾用開紅花的植株與開白花的植株雜交,他發(fā)現(xiàn),無論用紅花作母本,白花作父本,還是反過來(即反交),以紅花為父本,白花為母本,子一代植株全部都是開紅花的,如圖3.1所示。整理課件2)分離現(xiàn)象子一代的紅花植株自花授粉,在子二代中,除紅花植株外,又出現(xiàn)了白花植株,這種現(xiàn)象稱為性狀分離(圖3.2)。圖3.1孟德爾的雜交試驗整理課件圖3.2分離現(xiàn)象整理課件孟德爾在豌豆的其他6對相對性狀的雜交試驗中,也獲得了類似的結(jié)果(表3.1)。整理課件3.1.2分離現(xiàn)象的分析1)基因分離假說孟德爾提出的遺傳因子分離假說,科學地解釋了分離現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。假設(shè),在豌豆花色這對相對性狀中,控制紅色的基因為R,控制白色的基因為r,R與r為等位基因,下圖可以完整地說明孟德爾的上述假說(圖3.3)。整理課件圖3.3遺傳因子分離假說整理課件2)分離假說的驗證(1)測交法這種方法就用雜種或雜種后代的顯性個體(如開紅花的豌豆)與純合隱性個體交配,以測定其基因型(圖3.4)。圖3.4測交試驗整理課件(2)自交法根據(jù)自交后代的表現(xiàn)型來推斷親本的基因型。這是因為純合體后代不會分離,雜合體后代必然分離。(3)花粉測定法3.1.3分離規(guī)律及其應(yīng)用1)分離規(guī)律及其實質(zhì)所謂分離規(guī)律,就是指一對基因在異質(zhì)狀態(tài)下,其基因之間彼此互不干擾,互不混合,彼此保持各自的獨立性,因而在形成配子時,又按原樣分配到不同的配子中去。在一般情況下,配子分離比是1∶1,F(xiàn)2基因型有3種,比例是1∶2∶1,在完全整理課件

顯性的情況下,F(xiàn)2表現(xiàn)型有兩種,比例是3∶1,其中顯性個體的概率是3/4,隱性個體的概率是1/4。分離規(guī)律的實質(zhì):雜合體在減數(shù)分裂形成配子時,同一對等位基因會隨著同源染色體的分開而彼此分開,分別進入到不同的配子中,當帶有不同基因的雌雄配子結(jié)合時,就會產(chǎn)生不同性狀的個體,出現(xiàn)性狀分離。2)分離規(guī)律的應(yīng)用整理課件(1)在育種方面在對雜種后代選擇必須結(jié)合連續(xù)的自交以獲得純合體。(2)在良種繁育方面以無性繁殖的園林植物,極大多數(shù)為雜合體,有性后代會產(chǎn)生分離,故只能采用各種無性繁殖方法來保持無性系品種的純度。(3)在雜種優(yōu)勢利用方面應(yīng)用F1代具有強大的優(yōu)勢,F(xiàn)2代會發(fā)生分離,優(yōu)勢衰退。所以,F(xiàn)2代種子不能作大田生產(chǎn)用種,必須年年制種(有些樹木例外)。整理課件3.2自由組合規(guī)律(獨立分配規(guī)律)3.2.1兩對相對性狀的雜交試驗1)豌豆的雜交試驗孟德爾將兩個純合親本雜交,F(xiàn)1籽粒全是黃子葉、圓形的。F1自花授粉,F(xiàn)2的種子一共有4種表現(xiàn)型(圖3.5)。2)自由組合現(xiàn)象的分析我們用Y和y代表控制黃子葉與綠子葉的基因,R和r代表控制圓粒和皺粒的基因。則黃圓親本基因型為YYRR,綠皺親本基因型為yyrr。上述的試驗如圖3.6所示:整理課件圖3.5豌豆兩對相對性狀雜交試驗整理課件圖3.6兩對相對性狀基因的分離與重組整理課件3)自由組合規(guī)律的驗證孟德爾依然用測交法,即F1與雙隱性親本測交來驗證自由組合規(guī)律(表3.2)。整理課件3.2.2自由組合規(guī)律及其應(yīng)用1)獨立分配規(guī)律及其實質(zhì)所謂獨立分配規(guī)律,是指由兩對各自均呈顯隱關(guān)系的等位基因控制的相對性狀,當兩個純種雜交時,子一代全為雜合體,只表現(xiàn)親本的顯性性狀。當子一代自交時,由于等位基因之間是分離的,非等位基因之間是自由組合的,同時它們在受精過程中的組合也是隨機的。因此,子一代產(chǎn)生4種不同配子,16種配子組合;產(chǎn)生9種基因型,4種表現(xiàn)型,表現(xiàn)型之比為9∶3∶3∶1。整理課件獨立分配規(guī)律的實質(zhì):控制兩對相對性狀的兩對等位基因,分別位于兩對同源染色體上。在減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體上的等位基因發(fā)生分離,一對等位基因的分離與另一對等位基因的分離互不干擾,各自獨立;而位于非同源染色體上的非等位基因之間可以自由組合,使后代性狀表現(xiàn)出親本型和重組型的規(guī)律性。2)獨立分配規(guī)律的應(yīng)用整理課件(1)在雜交育種方面選用純合親本進行雜交時,其雜種一代(F1

)表現(xiàn)一致,雜種二代(F2

)出現(xiàn)性狀分離,所以就應(yīng)在F2選擇所需類型,如草本花卉育種;若親本不是純合體,則雜種一代(F1

)即可能出現(xiàn)分離,就應(yīng)在F1進行選擇,如樹木的雜交育種。(2)估計雜交育種的規(guī)模和進程按照自由組合規(guī)律,可以有目的地組合兩個親本的優(yōu)良性狀,并可預(yù)測雜種后代出現(xiàn)優(yōu)良重組類型的大致比率,以便確定雜交育種的工作規(guī)模。整理課件3.2.3多對相對性狀的遺傳(表3.3)可以看出,隨著兩個雜交親本相對性狀數(shù)目的增加,即相對基因數(shù)目的增加,雜種后代的分離更為復(fù)雜,但是,只要各對基因是獨立遺傳的,F(xiàn)2表現(xiàn)型種類及其比例和基因型種類依然存在一定的比例關(guān)系。整理課件3.2.4基因互作的遺傳分析1)等位基因間的相互作用(1)完全顯性(2)不完全顯性(3)共顯性(4)超顯性2)復(fù)等位基因控制相對性狀遺傳,位于同源染色體對等位點上的基因,稱為等位基因。在同源染色體的對等位點上還存在著兩個以上的等位基因,遺傳學上將這種等位基因稱為復(fù)等位基因。人類的ABO血型的遺傳,就是一個典型的復(fù)等位基因的例子。(表3.4)整理課件3)非等位基因間相互作用(1)互補作用(分離比為9∶7)整理課件(2)積加作用(分離比為9∶6∶1)整理課件(3)重疊作用(分離比15∶1)(4)顯性上位作用(分離比12∶3∶1)整理課件(5)隱性上位作用(分離比9∶3∶4)(6)抑制作用(分離比13∶3)整理課件3.3連鎖遺傳規(guī)律3.3.1連鎖遺傳現(xiàn)象1906年貝特生在一種觀賞植物——香豌豆的2對相對性狀的雜交中,最初發(fā)現(xiàn)了連鎖遺傳現(xiàn)象。香豌豆的紫花與紅花為一對相對性狀,長花粉與圓花粉是另一對相對性狀。紫花(P)對紅花(p)為顯性,長花粉(L)對圓花粉(1)為顯性,試驗結(jié)果如圖3.7所示。整理課件圖3.7香豌豆雜交試驗整理課件3.3.2連鎖遺傳現(xiàn)象的分析玉米籽粒有色(C)對無色(c)是顯性,正常(或飽滿)胚乳(S)對凹陷胚乳(s)是顯性,兩對性狀雜交及其測交結(jié)果如圖3.8所示。圖3.8玉米雜交試驗整理課件3.3.3連鎖及交換的遺傳機制所謂交換,是指同源染色體的非姊妹染色單體之間對應(yīng)片段的交換,從而引起相應(yīng)基因間的交換與重組。(圖3.9)3.3.4交換值的計算圖3.9配對的同源染色體上的交叉整理課件交換的頻率用產(chǎn)生新組合配子占總配子數(shù)的百分數(shù)來表示,遺傳上稱為交換值或交換率。交換率=重新組合的配子數(shù)/總配子數(shù)×100%交換值用來表示連鎖強度大小,交換值的范圍在0%~50%。交換值越小則連鎖強度越大,重組型出現(xiàn)的幾率越?。环粗亟M型出現(xiàn)的幾率越大。假定在F1植株的100個孢母細胞內(nèi),交換發(fā)生在Ss和Cc兩對基因相連區(qū)段之內(nèi)的有8個,即8%的孢母細胞發(fā)生了交換。依圖3.10分析,重組型配子數(shù)應(yīng)該是4%,恰恰是交換的孢母細胞百分數(shù)的一半。整理課件圖3.10玉米的s-c基因的連鎖遺傳測交圖式整理課件3.3.5連鎖遺傳規(guī)律及其應(yīng)用1)連鎖遺傳定律的實質(zhì)連鎖遺傳規(guī)律的實質(zhì)是:處在同一條染色體上的兩個或兩個以上基因遺傳時,連在一起的頻率大于重新組合的幾率。在減數(shù)分裂形成配子時,配了對的同源染色體的非姊妹染色單體之間可能發(fā)生交換,從而使上面的基因也隨之交換,且交換的部位相同,從而造成了兩本親型組合多,重組型的組合少。2)連鎖遺傳規(guī)律的應(yīng)用整理課件連鎖遺傳規(guī)律,闡明了同一對染色體上的非等位基因之間的相互聯(lián)系和變化。根據(jù)此規(guī)律和雜交育種中所取得的連鎖及交換的資料,預(yù)測雜種后代中各種類型出現(xiàn)的概率,有利于雜交育種工作的進展。通過連鎖基因之間的交換率還可估算育種規(guī)模。例如,番茄中有一種矮生性狀(dd)和抗病性(RR)有較強的連鎖關(guān)系,交換值為12%。如用矮生抗?。╠dRR)與正常染?。―Drr)雜交,在F2想獲得正??共±硐氲念愋统霈F(xiàn)的百分率,可根據(jù)表3.5估算。整理課件整理課件3.4細胞質(zhì)遺傳前面介紹的遺傳現(xiàn)象和遺傳規(guī)律都是由細胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì),即核基因所決定的,稱為細胞核遺傳或核遺傳。而隨著遺傳學的深入研究,發(fā)現(xiàn)生物的一些性狀其遺傳現(xiàn)象并不是或不完全是由核基因所決定的,而是取決于或部分取決于細胞質(zhì)內(nèi)自主性的遺傳物質(zhì),即細胞質(zhì)基因。3.4.1細胞質(zhì)遺傳及其特點1)細胞質(zhì)遺傳的概念整理課件細胞質(zhì)遺傳是指除染色體以外的其他任何細胞成分引起的遺傳現(xiàn)象。例如質(zhì)體、線粒體等細胞器以及某些共生體和細菌質(zhì)粒所引起的遺傳現(xiàn)象。2)細胞質(zhì)遺傳的現(xiàn)象在紫茉莉的花斑植株中,有時會出現(xiàn)只有綠色葉片和只有白色葉片的枝條,花斑葉片的白色部分和綠色部分之間有明顯的界限。C.Correns(1909)用3種類型枝條上的花進行正反交,雜種表現(xiàn)如表3.6所示。整理課件3)細胞質(zhì)遺傳的特點①無論是正交還是反交,F(xiàn)1的表現(xiàn)總是和母體一樣。②通過連續(xù)回交能將母本的核基因幾乎全部置換掉,但母本的細胞質(zhì)基因及其所控制的性狀仍不消失。整理課件③非細胞器的細胞質(zhì)顆粒中遺傳物質(zhì)決定的性狀,其表現(xiàn)往往類似病毒的傳導或感染。3.4.2細胞質(zhì)基因與細胞核基因的關(guān)系1)質(zhì)基因與核基因的比較細胞質(zhì)基因和細胞核基因在功能與結(jié)構(gòu)上有很多相似之處:①能自我復(fù)制,并有一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。②能控制蛋白質(zhì)的合成,表現(xiàn)特定的性狀。③能發(fā)生突變并能穩(wěn)定地傳遞給后代。整理課件但由于細胞質(zhì)基因的載體及其所在位置與核基因不同,因此在基因的傳遞、分配等方面又與核基因有區(qū)別,主要表現(xiàn)在:①細胞質(zhì)基因數(shù)量少,但其控制的性狀也較少。②細胞質(zhì)基因幾乎不能通過雄配子傳遞給后代,由此造成正交與反交結(jié)果不同,表現(xiàn)為母性遺傳。③細胞質(zhì)基因在分配與傳遞過程中,除其中個別游離基因有時能與染色體進行同步分裂外,絕大多數(shù)細胞質(zhì)基因由于它們的載體不同于染色體,不能像核基因那樣有規(guī)律地分離與重組。整理課件2)細胞質(zhì)基因與細胞核基因的關(guān)系①植物有些性狀的變異,表面上看是由質(zhì)基因決定的,實際上也是在核基因作用下發(fā)生的。②核基因與質(zhì)基因在性狀表現(xiàn)上常表現(xiàn)為相互調(diào)節(jié),共同控制某些性狀的表現(xiàn)。3.4.3植物雄性不育性的遺傳植物雄性不育是指植物的雄蕊發(fā)育不正常,不能產(chǎn)生有正常功能的花粉或者產(chǎn)生的花粉也是敗育的,而雌蕊正常,能接受正常的花粉受精結(jié)實。整理課件1)細胞核雄性不育核不育是受細胞核內(nèi)一對隱性基因(msms)控制的。這種不育植株與可育植株雜交F1表現(xiàn)正??捎?,F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2又可出現(xiàn)可育株與不育株,其分離比例為3∶1(圖3.11)。圖3.11細胞核雄性不育的遺傳整理課件2)細胞質(zhì)雄性不育這種雄性不育是由細胞質(zhì)基因控制的,表現(xiàn)為母性遺傳。3)質(zhì)核互作型雄性不育質(zhì)核互作的雄性不育是受細胞質(zhì)不育基因和細胞核不育基因共同控制的,是質(zhì)核遺傳物質(zhì)共同作用的結(jié)果。在這種類型中,細胞核內(nèi)含有純合的隱性基因(rr),同時細胞質(zhì)內(nèi)含有雄性不育的細胞質(zhì)基因S(圖3.12),于是表現(xiàn)雄性不育。它是由于細胞整理課件

質(zhì)和細胞核內(nèi)都含有的不育性基因而造成雄性不育的。我們稱這樣的株系為雄性不育系。有些植株給雄性不育株授粉,產(chǎn)生的后代繼續(xù)為雄性不育系,稱為保持系。(圖3.13)。有些植株給不育株授粉,能使雄性不育系產(chǎn)生雄性可育的后代,稱為恢復(fù)系。(圖3.14)圖3.12質(zhì)核互作型雄性不育系整理課件圖3.13保持系的作用圖3.14恢復(fù)系的作用整理課件雄性不育的性狀在配制雜交種時很有用處。有了合適的不育系、保持系和恢復(fù)系,在制單交種時一般建立兩個隔離區(qū)。一區(qū)是繁殖不育系和保持系的隔離區(qū),在區(qū)內(nèi)交替地種植不育系和保持系。(圖3.15)另外一區(qū)是雜種制種隔區(qū),在這一區(qū)里交替地種植不育系和恢復(fù)系。(圖3.16)這就是用2個隔離區(qū)同時繁殖三系的制雜交種方法,一般稱為“二區(qū)三系”制種法。整理課件圖3.15雄性不育系和保持系的繁殖圖3.16制雜種同時繁殖恢復(fù)系整理課件4數(shù)量性狀的遺傳本章導讀本章主要介紹數(shù)量性狀的特點,多基因假說的要點,多基因的累加效應(yīng),遺傳率的含義及數(shù)量性狀的基本統(tǒng)計方法。要求學生學會估算廣義遺傳率及狹義遺傳率,并能根據(jù)估算結(jié)果分析數(shù)量性狀在遺傳中的現(xiàn)象和問題。4.1數(shù)量性狀的遺傳特征及機理4.1.1數(shù)量性狀的遺傳特征整理課件第3章講到的一些性狀,如豌豆的紅花和白花、玉米胚乳的懦性與非懦性等,這些相對性狀之間有質(zhì)的區(qū)別,界限分明,易于識別。在雜種后代中性狀的變異表現(xiàn)為不連續(xù)性。這類表現(xiàn)不連續(xù)變異的性狀稱為質(zhì)量性狀(qualitativecharacter)。質(zhì)量性狀一般受一對或幾對基因控制,遺傳方式基本受孟德爾規(guī)律的控制,不易受環(huán)境條件的影響。整理課件另一類性狀,在一個自然群體或雜種后代的群體內(nèi),不同個體之間表現(xiàn)為連續(xù)的變異,在性狀的表現(xiàn)程度上有一系列的中間過渡類型,不易區(qū)別。這類表現(xiàn)連續(xù)變異的性狀稱為數(shù)量性狀(quantitativecharacter)遺傳學上研究的數(shù)量性狀具有如下基本特征:①雜種后代的數(shù)量性狀的變異及表現(xiàn)型的分布呈一種正態(tài)分布,表現(xiàn)型是連續(xù)的。②雜種后代的數(shù)量性狀對環(huán)境條件反應(yīng)敏感?,F(xiàn)以玉米穗長遺傳的實例來說明數(shù)量性狀的特征(表4.1)。整理課件4.1.2數(shù)量性狀的遺傳機理——微效多基因假說1)微效多基因假說的遺傳證據(jù)整理課件1909年,瑞典遺傳學家尼爾遜·愛爾(HermanNilsson-Ehle)根據(jù)小麥籽粒顏色試驗,提出小麥籽粒顏色是數(shù)量性狀,而且認為數(shù)量性狀是由彼此獨立的許多基因作用的結(jié)果。試驗11對基因的影響整理課件試驗22對基因的影響試驗33對基因的影響整理課件從表4.2中可以看出,種子紅色這一性狀是由幾個紅色基因R的積累作用所決定的。R越多,紅色程度越深,4個R表現(xiàn)深紅色,3個R表現(xiàn)中深紅色,2個R表現(xiàn)中紅色,1個R表現(xiàn)淺紅色,沒有R時為白色。整理課件隨著控制某一數(shù)量性狀的基因數(shù)增多,雜種后代分離比率趨于多樣,各種表現(xiàn)型在群體中所占比率如表4.3所示,群體表現(xiàn)則更為連續(xù)。整理課件2)微效多基因假說NilssonEhle認為,數(shù)量性狀同質(zhì)量性狀一樣,都是由基因控制的,區(qū)別在于數(shù)量性狀是由多基因控制的,每個基因?qū)π誀畋磉_的效應(yīng)相等而且微小,多個微效基因的效應(yīng)是累加的,這些微效多基因的遺傳仍遵循孟德爾規(guī)律,服從分離、重組和連鎖遺傳規(guī)律,分離時按(1∶2∶1)n的比例分離(n為基因的對數(shù))。如在小麥粒色試驗2中,小麥粒色的遺傳是受2對基因控制的(表4.2)。對F2代的分離進行整理結(jié)果見表4.4。整理課件整理課件在試驗3中,其F2代的分離(見表4.5)。結(jié)果表明:F2表現(xiàn)型的類別和比例與有效基因的數(shù)目有直接的關(guān)系,分離比例符合二項式(a+b)2n的展開,n代表基因?qū)?shù),a,b分別代表F1中R和r基因分配到每一配子內(nèi)所出現(xiàn)的幾率。當n=1,2,3時就分別得到上述3個實驗的分離比例。整理課件綜上所述,可把微效多基因假說的要點歸納如下:①數(shù)量性狀受微效多基因控制,多基因中的每一對基因?qū)π誀钏a(chǎn)生的影響不能予以個別辨認,只能按性狀的表現(xiàn)統(tǒng)一研究。②微效基因是相互獨立的、微小的和相等的,各基因?qū)π誀畋憩F(xiàn)的作用是累加的。③微效基因間往往不存在顯隱性的關(guān)系,而是有效與無效的關(guān)系。有效基因用大寫字母表示,無效基因用小寫字母表示。整理課件④微效基因?qū)Νh(huán)境條件敏感,因而數(shù)量性狀容易受環(huán)境條件的影響而發(fā)生變化。⑤微效多基因仍遵守遺傳的基本規(guī)律,同樣有分離、重組、連鎖和交換等,只不過控制性狀的基因很多,所以分離后的表現(xiàn)型呈現(xiàn)常態(tài)分布。4.2數(shù)量性狀的基本統(tǒng)計方法4.2.1平均數(shù)平均數(shù)是某一個性狀的幾個觀察數(shù)的平均值。求平均數(shù)的公式是:整理課件4.2.2方差通常用“變數(shù)(X)跟平均數(shù)()的偏差的平均平方和”來表示變異程度。這個數(shù)值在統(tǒng)計學上叫做方差(Variance),記作V或S2,用來衡量群體的變異幅度,寫成公式如下:4.2.3標準差在統(tǒng)計學上將方差開方,方根以S表示:整理課件4.3遺傳力4.3.1遺傳力概念遺傳力又稱遺傳率,是指親代將某一性狀遺傳給子代的能力,是數(shù)量性狀遺傳能力的指標,以%表示。它可以作為對雜種后代進行選擇的一個指標。某一性狀的遺傳力高,說明在該性狀的表現(xiàn)中由遺傳所決定的比例大,親代的性狀在后代中出現(xiàn)的可能性就大。整理課件(1)廣義遺傳力遺傳方差占總表現(xiàn)型方差的百分比,叫廣義遺傳力,用來表示。因為方差可用來衡量群體的變異程度,所以各種變異可用方差來表示。表現(xiàn)型變異用表現(xiàn)型方差(Vp)表示,遺傳變異用遺傳方差(VG)表示,環(huán)境變異用環(huán)境方差(VE)表示。三者的數(shù)量關(guān)系可用下式表示:整理課件(2)狹義遺傳力如果對基因的作用再分析,遺傳方差又可分解為3部分:①基因的加性方差(VA)(又叫育種值方差)。②顯性方差(VD)。③上位性方差(VI)?;蛐头讲羁蛇M一步表示為:表現(xiàn)型方差又可改寫為:整理課件加性方差占總表現(xiàn)型方差的百分率稱為狹義遺傳力,用表示,即:所以,狹義遺傳力比廣義遺傳力小。4.3.2遺傳力的估算方法1)廣義遺傳力的估算估算廣義遺傳力常用的方法是利用基因型純合或一致的群體,即純種親本P1

,P2和雜種F1的表現(xiàn)型方差作為環(huán)境方差的估算值,然后從總方差中減去環(huán)境方差,即得基因型方差?;蛐头讲钫伎偡讲畹谋戎担词菑V義遺傳力。整理課件2)狹義遺傳力的估算方法估算狹義遺傳力的方法很多,主要有利用F2和兩個回交世代估算、利用親子代回歸關(guān)系估算等。4.3.3遺傳力的性質(zhì)及應(yīng)用1)遺傳力的性質(zhì)遺傳力的數(shù)值一般是一個大于零小于1的正數(shù)。由于環(huán)境有所變化,遺傳率的大小也就不同,由于選擇基因有所固定,基因頻率會引起改變。整理課件可見遺傳力不是某個個體的特性,而是群體的特性,是個體所處環(huán)境的特性,是育種者對育種群體進行選擇的指標。2)遺傳力的應(yīng)用(1)遺傳力的高低可作為育種工作中對性狀選擇的依據(jù)(2)遺傳力的高低可作為育種方法的依據(jù)整理課件5遺傳物質(zhì)的變異本章導讀本章主要介紹基因重組之外的遺傳變異,即染色體的結(jié)構(gòu)與數(shù)目變異、基因突變的一些基本概念;4種染色體結(jié)構(gòu)變異的形成、細胞學鑒定及其遺傳效應(yīng);多倍體植物的形成及其遺傳規(guī)律;基因突變的發(fā)生條件和頻率,性細胞突變與體細胞突變的特點;基因突變的特征及其在園林植物育種上的應(yīng)用。整理課件植物的性狀變異是多方面的,產(chǎn)生可遺傳的變異主要來自兩個方面:一是遺傳物質(zhì)的改變,包括染色體變異和基因突變;二是基因的重新組合。5.1染色體變異5.1.1染色體結(jié)構(gòu)的變異1)缺失缺失是指一個正常染色體的某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象。缺失中有中間缺失和頂端缺失(圖5.1)整理課件圖5.1染色體結(jié)構(gòu)變異及其雜合體在減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會示意圖整理課件圖5.2玉米植株顏色因缺失出現(xiàn)假顯性現(xiàn)象整理課件2)重復(fù)重復(fù)是某個染色體多了一段或幾段與自己某部分相似的區(qū)段。重復(fù)主要有順接重復(fù)和反接重復(fù)(圖5.1)。3)倒位倒位是正常染色體的某區(qū)段斷裂后,倒轉(zhuǎn)180°再錯接上去,發(fā)生位置顛倒的現(xiàn)象。如果倒位區(qū)段發(fā)生在染色體的一個臂內(nèi),稱為臂內(nèi)倒位;倒位發(fā)生在包括著絲粒在內(nèi)的兩個臂內(nèi),稱為臂間倒位(圖5.1)。整理課件4)易位易位是指兩個非同源染色體之間發(fā)生染色體區(qū)段的互換而形成的結(jié)構(gòu)變異。當一條染色體上的片段單一地移到另一條非同源染色體染色體上,稱為簡單易位;而兩個非同源染色體的區(qū)段相互交換,稱為相互易位,后者常見(圖5.1)。整理課件圖5.3相互易位的聯(lián)會、分離和配子形成整理課件5.1.2染色體數(shù)目的變異1)整倍體變異我們把二倍體個體中形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能彼此不同但又能夠完整而協(xié)調(diào)地進行各種代謝活動的一套染色體稱為染色體組。所謂整倍體是指細胞核內(nèi)含有完整染色體組倍數(shù)的生物體。(1)單倍體體細胞內(nèi)含有和正常配子染色體數(shù)相同的生物體稱為單倍體。(2)一倍體體細胞內(nèi)只有一個染色體組的生物體稱為一倍體。整理課件(3)二倍體體細胞內(nèi)含有2個染色體組的生物體稱為二倍體。(4)多倍體體細胞含有2個以上染色體組的生物體稱為多倍體。在多倍體內(nèi),由于多倍體產(chǎn)生的途徑不同,又分為同源多倍體和異源多倍體。(圖5.4)2)非整倍體變異非整倍體是指體細胞內(nèi)的染色體數(shù)不是染色體組的完整倍數(shù)。(1)亞倍體體細胞內(nèi)比正常整倍體減少1條或2條染色體的生物體。整理課件圖5.4大麗花異源八倍體形成示意圖整理課件①單體缺少2n染色體中1條染色體的生物體稱為單體(2n-1)。②雙單體缺少2n染色體中2條非同源染色體的生物體稱為雙單體(2n-1-1)。③缺體缺少2n染色體中一對同源染色體的生物體(2n-2)。(2)超倍體比正常染色體數(shù)多1條或2條的生物體。①三體一個正常的2n染色體組增加1條染色體的生物體(2n+1)。整理課件②雙三體一個正常的2n染色體組增加2條非同源染色體的生物體(2n+1+1)。③四體一個正常的2n染色體組增加和自己相同的一對同源染色體的生物體[2n+2或2n+2(1)]。5.2基因突變5.2.1基因突變的概念基因突變是指染色體上某一基因位點發(fā)生了分子結(jié)構(gòu)和功能的改變,也稱為點突變。整理課件5.2.2基因突變的頻率突變頻率是指生物在一個世代中在特定條件下每個配子(或細胞)發(fā)生某種突變的概率。自發(fā)突變的頻率很低,如高等植物的基因突變?yōu)?0-5~10-8。5.2.3性細胞突變與體細胞突變突變可以發(fā)生在植物個體發(fā)育的任何時期、任何一個細胞內(nèi)。凡是在性細胞(性原細胞和成熟的性細胞)內(nèi)發(fā)生的突變,稱為性細胞突變。在體細胞內(nèi)發(fā)生的突變稱為體細胞突變。整理課件5.2.4基因突變的一般特征1)突變的重演性同種生物不同個體間獨立地產(chǎn)生相同的突變稱為突變的重演性。2)突變的可逆性一個物種中的顯性基因A可突變?yōu)殡[性基因a(A→a);反之,隱性基因a也可突變?yōu)轱@性基因A(a→A),這種現(xiàn)象稱為突變的可逆性。3)突變的多向性突變的多向性是指突變可以向多個方向發(fā)生。整理課件4)突變的平行性親緣關(guān)系相近的物種,因遺傳基礎(chǔ)比較近似,常產(chǎn)生相似的基因突變,這種現(xiàn)象稱為突變的平行性。(表5.1)。整理課件5)突變的有害性和有利性一般來說,絕大多數(shù)基因突變對生物是有害的突變的有害性是相對的,例如植物的矮化突變,在高株群體內(nèi)發(fā)生矮株突變型,由于高株遮光,對矮株突變本身不利。然而,在常有大風的條件下,矮株更抗倒伏,使這種有害突變轉(zhuǎn)化為有利突變。5.2.5基因突變在育種上的應(yīng)用突變體是植物新品種選育的重要原始材料。在園林植物中經(jīng)常會發(fā)生芽變,不僅豐富了種質(zhì)資源,而且是新品種產(chǎn)生的重要變異來源之一。整理課件6園林植物主要觀賞性狀的遺傳本章導讀近年來,隨著我國城鄉(xiāng)園林事業(yè)的發(fā)展,對園林工作的要求越來越高。人們期待著不斷有優(yōu)良園林植物新品種應(yīng)用于園林綠化之中,以提高園林綠化的質(zhì)量。而園林植物品質(zhì)的優(yōu)劣主要表現(xiàn)在花型、花色、株型、抗性等方面。本章就園林觀賞植物的主要性狀從類型、遺傳機制、育種方式等方面作了詳細的闡述。6.1花色遺傳6.1.1花色遺傳的基礎(chǔ)整理課件1)花色的概念所謂花色是指花器官、花萼、雄蕊甚至苞片發(fā)育成花瓣的顏色。2)花色素的三大類群(1)類胡蘿卜素(2)類黃酮(3)花青素3)花色與花色素的關(guān)系(1)奶油色、象牙色、白色大都含有無色或淡黃色的黃酮或黃酮醇。整理課件(2)黃色這類花中有的只含類胡蘿卜素,有的只含類黃酮,有的是類胡蘿卜素與類黃酮兩者兼而有之。(3)橙色、褐色在花瓣中有花葵素系的色素顯示橙色,以黃色為主的橙色多由類胡蘿卜素顯示,如百合花;以紅色為主的橙色往往是由花青素引起的,如天竺葵;由紅、黃兩種顏色混在一起而產(chǎn)生的橙色,是由花青素與類黃酮在花瓣中組合產(chǎn)生的,如金魚草;或者由花青素與類胡蘿卜素組合而成的,如郁金香等,兩者色調(diào)有微妙差異。褐色是由花色素苷和類胡蘿卜素共存而形成的,如桂竹、報春花。整理課件(4)深紅色、粉紅色、紫色、藍色、黑色等這類花色主要由花色素苷產(chǎn)生。(5)變色花還有的花從花蕾開放到凋謝,花色多數(shù)變淺或者叫褪色,其原因之一是花色素隨著花瓣的生長,單位花瓣面積花色素減少;二是花朵開放后,花色素在強烈陽光暴曬下,往往被破壞分解。6.1.2花色遺傳花色的母體是花色素,花色素是在一系列酶的作用下形成的,酶是基因轉(zhuǎn)譯的產(chǎn)物。整理課件1)控制花色的有關(guān)基因(1)花色素基因(2)控制花色素含量基因(3)花色素分布基因(4)助色素基因助色素單獨含于細胞中時幾乎無色,但它與花青素同時存在于細胞中形成一種復(fù)合體時,就呈藍色,與花青素本來的色調(diào)完全不同,這種復(fù)合體是產(chǎn)生藍色花的重要原因。(圖6.1)。(圖6.2)整理課件(5)易變基因(7)不同花色雜交的顯隱性2)花色與環(huán)境花色的形成除了受基因調(diào)控外,還與栽培環(huán)境和管理有關(guān),在栽培環(huán)境中主要是光線、溫度、土壤、肥水等。圖6.1花青素、助色素復(fù)合體圖6.2花青素助色素合成途徑生成與分解的可逆反應(yīng)整理課件6.2彩斑遺傳6.2.1彩斑的概念和分類1)彩斑的概念植物的花、葉、果實、枝干等部位的異色斑點、條紋統(tǒng)稱為彩斑。2)彩斑分類花瓣彩瓣可分為規(guī)則彩斑和不規(guī)則彩斑兩大類,規(guī)則彩斑根據(jù)其在花瓣上的位置分為花環(huán)、花眼、花肋和花邊等多種形式。整理課件不規(guī)則彩斑是指花瓣上具有非固定圖案的異色散點或條紋,形成‘灑金’;有些花朵被劃分為或大或小的異色部分,形成‘二喬’或‘跳枝’等。根據(jù)彩斑在葉上的分布,日本學者將葉部彩斑分為5大類(圖6.3):覆輪斑,彩斑僅分布于葉片的周邊;條帶斑,帶狀條斑較均勻地分布于葉片基部與葉尖間的組織;虎皮斑,彩斑以塊狀隨機地分布在葉片上;掃跡斑,彩斑沿葉中脈向外分布,直至葉緣;切塊斑,彩斑分布在葉片中脈一側(cè),另一側(cè)為正常色。整理課件果實彩斑是指果實上具有兩種或多種色彩斑紋,多數(shù)分布于以觀果為主的植物上,如代代、觀賞南瓜等。圖6.3葉部彩斑示意圖整理課件莖干彩斑是指植物莖表皮上具有與眾不同的色彩或彩斑,如白皮松、白樺、紅瑞木、棣棠、桉、梧桐、某些竹類等。6.2.2規(guī)則彩斑的遺傳規(guī)則性彩斑都是通過特定基因的穩(wěn)定遺傳而控制的,都能經(jīng)由有性生殖過程按照遺傳的基本規(guī)律進行遺傳傳遞。6.2.3不規(guī)則彩斑的遺傳彩斑可分為遺傳性彩斑和病毒導致的花斑。整理課件6.3花徑與重瓣性遺傳6.3.1花徑遺傳1)花徑概念花徑遺傳是指植物花朵直徑大小的遺傳變異規(guī)律。2)增加花徑的途徑(1)改進栽培條件(2)人工誘變(3)倍性育種(4)增加花朵重瓣性整理課件(5)定向選擇6.3.2重瓣性遺傳花朵重瓣性指觀賞植物花瓣數(shù)量的遺傳變異規(guī)律。1)重瓣花的起源(1)積累起源(2)雌雄蕊起源(3)花序起源(4)重復(fù)起源(套筒起源)(5)突變起源整理課件(6)臺閣起源2)重瓣花的遺傳(1)單因子控制(2)雙因子控制(3)多基因控制(4)其他可能是細胞質(zhì)遺傳。6.4株型和抗性遺傳6.4.1株型的遺傳株型是園林植物的一個非常重要的觀賞性狀,與花器官的觀賞性狀同等重要。整理課件1)株型的分類植物的株型,從分枝、株高、枝姿方面來分類:2)植物激素與株型發(fā)育(1)生長素與細胞分裂素(2)赤霉素3)株型遺傳的一般規(guī)律整理課件園林樹木的株型有些由顯隱性基因控制的。有些株型變異為數(shù)量性狀,其遺傳符合數(shù)量性狀的遺傳規(guī)律。4)生物技術(shù)修飾株型株型基因工程就是通過插入編碼與激素調(diào)節(jié)有關(guān)蛋白的基因來修飾激素變化而改變株型。(1)植物體細胞無性系的形態(tài)變異(2)微生物來源的激素基因工程(3)植物來源的細胞色素基因工程整理課件6.4.2植物抗性的遺傳1)植物抗病性植物的抗病性是指寄主植物與病原生物間相互作用所表現(xiàn)出的抗病現(xiàn)象。一般把植物抗病性分為兩類,一是垂直抗性,二是水平抗性2)植物的抗蟲性植物對昆蟲的防衛(wèi)分為原生防衛(wèi)和誘發(fā)防衛(wèi)。原生防衛(wèi)指在昆蟲危害前,植物在進化過程中形成的組織結(jié)構(gòu)或產(chǎn)生毒它性化學物質(zhì),包括機械阻止、威嚇、忌避、使整理課件

昆蟲中毒或干擾昆蟲生長發(fā)育及生殖等;誘發(fā)防衛(wèi)是在昆蟲侵害后,植物在非固有的理化因子刺激下所做出的組織和化學反應(yīng),包括分泌毒它性化合物、壞死反應(yīng)和減少對入侵者所必需的營養(yǎng)物質(zhì)的供給等。3)植物的抗寒性抗寒性是園林植物在對低溫寒冷環(huán)境的長期適應(yīng)中,通過本身的遺傳變異和自然選擇獲得的一種抗寒能力。整理課件第2篇園林植物一般育種技術(shù)

7園林植物種質(zhì)資源本章導讀本章介紹了我國種質(zhì)資源的特點和國外園林植物種質(zhì)資源的概況,講解了園林植物種質(zhì)資源的概念和分類,詳細闡述了園林植物種質(zhì)資源的收集、保存、研究和利用的方法,尤其是種質(zhì)資源的保護。有人說“誰掌握資源,誰就掌握未來”,可見種質(zhì)資源的重要意義。整理課件7.1種質(zhì)資源的概念和意義7.1.1種質(zhì)資源的概念親代傳給子代的遺傳物質(zhì)叫作種質(zhì)(germplasm),具有種質(zhì)并能繁殖的生物體叫作種質(zhì)資源(germplasmresource)。種質(zhì)資源也叫品種資源、遺傳資源或基因資源。種質(zhì)資源是指選育新品種的基礎(chǔ)材料,包括各種植物的栽培種、野生種的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工創(chuàng)造的各種植物的遺傳材料。整理課件7.1.2種質(zhì)資源的意義和作用①種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。②種質(zhì)資源是不斷發(fā)展新花卉植物的主要來源。③適應(yīng)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,需要發(fā)掘更多的種質(zhì)資源。7.1.3我國園林植物種質(zhì)資源的特點我國地跨熱帶、亞熱帶、溫帶等氣候帶,幅員遼闊,是世界上植物種類最豐富的國家,其中很多具有觀賞價值。所以,我國整理課件

園林植物資源極多,品種紛繁,被稱為“世界園林之母”。各國園林界、植物學界對中國評價極高,視為世界園林植物重要發(fā)祥地之一。1)種類繁多、豐富多彩2)分布集中根據(jù)我國園林植物占世界植物的比例(表7.1),足以說明中國確實是若干樹種的世界分布中心。整理課件整理課件3)特點突出、遺傳性好7.2種質(zhì)資源的分類根據(jù)其來源分為:1)本地種質(zhì)資源2)外地種質(zhì)資源3)野生種質(zhì)資源4)人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源7.3種質(zhì)資源的收集、保存、研究和利用7.3.1種質(zhì)資源收集的原則和方法1)原則整理課件①必須根據(jù)收集的目的和要求、單位的具體條件和任務(wù),確定收集的對象,包括類別、數(shù)量和實施步驟。收集時必須在普查的基礎(chǔ)上,有計劃、有步驟、分期分批地進行,收集材料應(yīng)根據(jù)需要,有針對性進行。②收集范圍應(yīng)該由近及遠,根據(jù)需要先后進行,首先應(yīng)考慮珍稀瀕危種的收集,其次收集有關(guān)的種、變種、類型和遺傳變異的個體,盡可能保存生物的多樣性。整理課件③種苗收集應(yīng)遵照種苗調(diào)撥制度的規(guī)定,注意檢疫,并做好登記、核對,盡量避免材料的重復(fù)和遺漏。2)方法(1)直接考察收集(2)交換或購買(3)征集7.3.2種質(zhì)資源的保存(1)就地保存法(2)異地保存法(3)組織培養(yǎng)保存法整理課件(4)貯藏保存7.3.3種質(zhì)資源的研究和利用1)種質(zhì)資源的研究(1)分類學性狀的研究(2)生物學特性的研究(3)經(jīng)濟性狀的研究(4)觀賞特性的研究(5)抗性特點的研究(6)適應(yīng)能力的研究(7)分子生物學研究整理課件2)種質(zhì)資源的利用鑒定出具有優(yōu)良性狀的種質(zhì)材料,可作為親本,通過雜交、人工誘變及其他手段創(chuàng)造新的種質(zhì)資源,為育種提供半成品,并從其后代中選育出優(yōu)良變異個體培育成新品種;也可利用種質(zhì)資源,直接從中選育出優(yōu)良個體培育成品種。目前,許多育種家通過遠緣雜交,將野生近緣植物的基因?qū)胫参锲贩N,使其獲得新的優(yōu)良性狀,雖然有的不能直接利用與生產(chǎn),但可能成為有價值的育種材料。整理課件8園林植物引種本章導讀引種在生產(chǎn)實踐中具有特殊的意義,它簡便易行,容易掌握,可以迅速為生產(chǎn)提供優(yōu)良品種。本章主要介紹的是植物引種的概念、意義,引種馴化的原理以及引種的程序和方法,引種中采取的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施和注意事項等。需要注意的是,在引種中,要防止外來物種的入侵問題。8.1植物引種概述8.1.1引種馴化的概念整理課件引種馴化(introductionanddomestication)就是把一種植物從現(xiàn)有的分布區(qū)域(野生植物)或栽培區(qū)域(栽培植物)人為地遷移到其他地區(qū)種植的過程。8.1.2引種馴化的意義(1)引種可以迅速豐富和改善本地品種的結(jié)構(gòu)。(2)引種省時、省力,可以迅速提高經(jīng)濟效益(3)引種可以充實育種的基因資源,為其他育種途徑提供育種材料整理課件8.1.3我國引種馴化的概況我國園林植物的引種歷史悠久,早在漢代張騫出使西域時,就引進了核桃、石榴、葡萄、紅花等經(jīng)濟作物。目前各大城市種植較多的世界著名的行道樹——懸鈴木,相傳是晉代由鳩摩羅什引入陜西戶縣的。我國幅員遼闊,土壤和氣候條件十分復(fù)雜,為引種工作提供了極為有利的條件,植物引種有著廣闊的前景。8.2植物引種馴化的原理8.2.1引種馴化的原理整理課件1)氣候相似論2)馴化理論3)栽培植物起源中心理論8.2.2影響引種馴化的因素引種馴化的核心問題,就是研究和解決引種植物遺傳特性的要求與引入地區(qū)環(huán)境條件之間的矛盾問題,所以必須全面分析和比較原產(chǎn)地和引種地的生態(tài)條件,初步估計引種成功的可能性,找出影響引種成敗的因子,制訂出切實可行的措施,保證引種成功。整理課件1)主導生態(tài)因子(1)溫度(2)光照(3)降水和濕度(4)土壤2)歷史生態(tài)條件植物適應(yīng)性的大小,不僅與目前分布區(qū)的生態(tài)條件有關(guān),而且與其系統(tǒng)發(fā)育歷史上經(jīng)歷的生態(tài)條件有關(guān)。生態(tài)歷史越復(fù)雜,其適應(yīng)性就越廣泛。整理課件8.3引種的程序和方法8.3.1引種的程序(1)確定引種目標(2)搜集引種材料并編號登記(3)引種材料的檢疫(4)引種試驗(5)引種材料的評價(6)擴大繁殖和推廣8.3.2引種的方法整理課件一個品種引到新地區(qū)后,由于氣候條件、耕作制度與原產(chǎn)地不同,引入后可能有不同的表現(xiàn),所以必須進行引種試驗。在試驗時,要求用當?shù)赜写硇缘膬?yōu)良品種作對照,同時試驗地的土壤條件必須均勻,管理措施力求一致,使引種材料能得到客觀的評價。步驟如下:(1)種源試驗(2)品種比較試驗(3)區(qū)域試驗(4)栽培試驗整理課件8.3.3引種馴化成功的標準①和在原產(chǎn)地栽培時相比較,引種植物在新地區(qū)不加保護或稍加保護,就能安全越冬或越夏,生長良好。②沒有降低原來的產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟價值和觀賞特性。③能夠用原來的繁殖方式(有性或無性繁殖方式)進行正常的繁殖。8.3.4引種栽培的技術(shù)措施整理課件引種時,必須注意要與栽培技術(shù)相結(jié)合,避免出現(xiàn)引入品種雖然能夠適應(yīng)引種地區(qū)的自然條件,但由于栽培技術(shù)沒跟上而錯誤地否定該品種的利用價值的現(xiàn)象(1)播種期(2)種子的特殊處理(3)栽培密度(4)肥水管理(5)光照處理(6)土壤的酸堿度(7)防寒與遮蔭整理課件(8)引種某些共生性微生物(9)做好引入品種的種子檢驗工作8.3.5引種馴化應(yīng)該注意的問題(1)堅持“既積極又慎重”的原則(2)必須與栽培技術(shù)相結(jié)合(3)注意植物習性類型的特點整理課件9選擇育種本章導讀選擇育種是花卉育種的基本方法,簡單易行,便于掌握。本章主要介紹的是選擇育種的概念、意義、主要方法及影響選擇效果的因素。目的在于通過學習,掌握各種選擇方法及提高選擇效果的途徑。在各種花卉的栽培過程中,在原品種的基礎(chǔ)上,不斷培育出新品種,來滿足生產(chǎn)需要和人們不斷變化的物質(zhì)需要和精神需求。整理課件9.1選擇育種的概念和意義9.1.1選擇育種的概念從現(xiàn)有種類、品種的自然變異群體中,選出符合人類需要的優(yōu)良變異類型,經(jīng)過比較、鑒定,培育出新品種的方法,稱為選擇育種(selectionbreeding)。9.1.2選擇育種的意義(1)選擇育種可直接培育和創(chuàng)造新品種(2)選擇育種方法簡單,見效快,新品種能很快在生產(chǎn)上繁殖推廣整理課件9.2選擇育種的主要方法9.2.1混合選擇法又稱表現(xiàn)型選擇法。是按照某些觀賞特性和經(jīng)濟性狀,從混雜的原始群體中,選取符合選擇標準的優(yōu)良單株,將其種子或無性繁殖材料混合留種,混合保存,下一代混合播種在混選區(qū)內(nèi),相鄰種植標準品種(當?shù)赝悆?yōu)良品種)及原始群體進行比較、鑒定,從而培育出新品種的方法,為混合選擇法。整理課件對原始群體只進行一次混合選擇,當選群體就表現(xiàn)優(yōu)于原始群體或?qū)φ掌贩N,即進行繁殖推廣的,稱為一次混合選擇法(圖9.1)。對原始群體進行多次混合選擇后,性狀表現(xiàn)一致,并優(yōu)于對照品種,然后進行繁殖推廣的,稱為多次混合選擇法(圖9.2)。圖9.1一次混合選擇法整理課件圖9.2多次混合選擇法整理課件9.2.2單株選擇法是個體選擇和后代鑒定相結(jié)合的方法,所以又稱為系譜選擇法或基因型選擇法。即按照某些觀賞特性和經(jīng)濟性狀,從混雜的原始群體中選出若干優(yōu)良單株,分別編號、分別采種、下一代分別種植成一單獨小區(qū),根據(jù)各株系的表現(xiàn),鑒定各入選單株基因型的優(yōu)劣,從而選育出新品種的方法,稱為單株選擇法。在整個育種過程中,若只進行一次以單株為對象的選擇,以后就以各株系為取舍單位的,稱為一次單株選擇法(圖9.3)。如果先進行連續(xù)多次的以單株為對象的選擇,然后再以各株系為取舍單位,就稱為多次單株選擇法(圖9.4)。整理課件圖9.3一次單株選擇整理課件圖9.4多次單株選擇整理課件9.2.3無性系選擇法植物的無性繁殖,又稱為植物營養(yǎng)繁殖,由同一植株經(jīng)無性繁殖得到的后代群體,為無性系。無性系選擇法是指從普通的種群中,或從人工雜交及天然雜交的原始群體中,挑選優(yōu)良的單株,用無性繁殖的方式繁殖,然后對其后代進行比較、選擇,從而獲得新品種的方法。9.2.4芽變選種1)芽變的概念整理課件芽變,即突變發(fā)生在植物體芽的分生組織細胞中,當變異的芽萌生成枝條及由此枝條長成的植株在性狀表現(xiàn)上與原品種類型不同的現(xiàn)象。植物的芽、葉、枝、花、果都可能發(fā)生芽變,芽變是體細胞突變的一種。2)芽變選擇的意義(1)可直接選育新品種(2)和雜交育種方法相比較,方法簡單,見效快,便于開展群眾評選(3)改良品種整理課件3)芽變的特點(1)芽變的嵌合性體(2)芽變表現(xiàn)的多樣性①形態(tài)特征的變異②生物學特性的變異(3)芽變的重演性(4)芽變的穩(wěn)定性(5)芽變的可逆性(6)芽變的局限性和多效性整理課件4)芽變的原理(1)嵌合體及芽變的發(fā)生(圖9.5)。圖9.5嵌合體的主要類型整理課件(2)芽變的轉(zhuǎn)化(3)芽變的遺傳學基礎(chǔ)芽變是細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)改變的結(jié)果,其改變形式有以下幾種:①染色體數(shù)目變異②染色體結(jié)構(gòu)變異③基因突變5)芽變選種的方法(1)芽變選種的目標(2)芽變選種的時期整理課件(3)分析變異,篩出飾變①變異的性質(zhì)②變異體發(fā)生的范圍③變異的方向④變異的穩(wěn)定性⑤變異的程度⑥變異性狀間的相關(guān)性(4)芽變的鑒定①直接鑒定法②間接鑒定法整理課件(5)芽變選種的程序芽變選種分兩級進行:第一級從生產(chǎn)園或花圃中選出優(yōu)良的變異類型,包括單株變異和枝變,為初選階段;第二級是對初選的變異類型進行無性繁殖,然后進行比較、鑒定、選擇,包括復(fù)選階段和決選階段(圖9.6)。圖9.6芽變選種的一般程序整理課件9.3影響選擇效果的因素1)選擇群體的大小2)供選群體的遺傳組成3)質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀4)直接選擇和間接選擇5)所需選擇性狀的數(shù)目整理課件10有性雜交育種本章導讀花卉的生產(chǎn)過程也是不

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