離體培養(yǎng)的遺傳與變異離體培養(yǎng)得遺傳穩(wěn)定性離體培養(yǎng)得細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)就是有絲分裂,有絲分裂得DNA半保留復(fù)制與染色體得均等分裂機(jī)制,從理論上可以保證離體培養(yǎng)物在一般情況下得遺傳穩(wěn)定性。離體培養(yǎng)得遺傳穩(wěn)定性表現(xiàn)得另一個方面就是即使發(fā)生某些變異,只需根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)门囵B(yǎng)方式進(jìn)行離體繁殖,即可淘汰或選擇變異、或分離純合體。離體培養(yǎng)下得變異特點普遍性:變異可發(fā)生在各種培養(yǎng)類型中;各種培養(yǎng)植物中局限性:從表型上看,在不同植物類型中經(jīng)常發(fā)生得體細(xì)胞變異主要就是植株形態(tài)(株高、葉形、葉色等)、生長勢、育性、某些抗性等性狀得變異。從生理生化特性上看,容易出現(xiàn)同功酶譜、次生代謝得消長等變異。嵌合性:嵌合性就是指同一有機(jī)體中同時存在有遺傳組成不同得細(xì)胞。嵌合體可以以不同倍性得形式存在,必須分離培養(yǎng)才能純化。離體培養(yǎng)再生植株得表型變異頻率植物種類再生植株來源變異頻率(%)煙草體細(xì)胞愈傷組織10水稻胚愈傷組織71、9甘蔗幼葉愈傷組織>18玉米體細(xì)胞愈傷組織14大麥花粉植株10－15馬鈴薯葉肉原生質(zhì)體100菠蘿頂芽愈傷組織7腋芽愈傷組織34幼果愈傷組織100離體培養(yǎng)變異得影響因素供體植物遺傳背景 倍性水平,二倍體比單倍體穩(wěn)定 基因型生理狀態(tài)來源于莖尖得愈傷組織得DNA含量及染色體數(shù)得穩(wěn)定性好于來源于薄壁細(xì)胞得繼代培養(yǎng)得次數(shù)培養(yǎng)基及培養(yǎng)方式1、8亞二倍體就是指正常得46條染色體丟失一個或多個染色體繼代次數(shù)越多,細(xì)胞變異概率越高培養(yǎng)基及培養(yǎng)方式不同得激素濃度可以有選擇地誘導(dǎo)不同倍性得細(xì)胞得分裂。豌豆,低濃度2,4-D(0、25mg/L)－－多倍體

高濃度2,4-D(20mg/L)－－二倍體激素除了引起染色體倍性得增加外,在一些培養(yǎng)中還發(fā)現(xiàn)染色體倍性減少得現(xiàn)象。蠶豆,無激素－多倍體發(fā)生頻率＝6、31% 10NAA,2、5KT-單倍體＝13、3％培養(yǎng)基得物理狀態(tài)以及培養(yǎng)類型也會引起細(xì)胞得變異。一般來講,懸浮培養(yǎng)得細(xì)胞較半固體培養(yǎng)得細(xì)胞易產(chǎn)生變異。體細(xì)胞變異得基礎(chǔ)遺傳學(xué)基礎(chǔ)DNA在核內(nèi)重復(fù)復(fù)制－－同源多倍體培養(yǎng)天數(shù)不同DNA值細(xì)胞比例(％)<2C2c~4c<8c8cor>8c088、311、7580、716、82、5134、879、56、69、1179、781、57、90、9硬粒小麥中胚軸培養(yǎng)中DNA值得變化體細(xì)胞變異得基礎(chǔ)遺傳學(xué)基礎(chǔ)染色體斷裂與重組－－非整倍體、四倍體產(chǎn)生染色體結(jié)構(gòu)變異得一般不能正常生長染色體畸變中出現(xiàn)得雙著絲粒染色體在細(xì)胞分裂后期如不能被拉斷,就會在兩核之間形成染色體橋,出現(xiàn)四倍體。大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅持繼續(xù)保持安靜體細(xì)胞變異得基礎(chǔ)遺傳學(xué)基礎(chǔ)非正常有絲分裂－－非整倍體體細(xì)胞變異得基礎(chǔ)分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)堿基突變DNA序列得選擇性擴(kuò)增與丟失抗除草劑－草甘磷,3-烯醇丙酮酸莽草酸-5-磷酸合成酶轉(zhuǎn)座子活化DNA甲基化突變得類型及應(yīng)用自發(fā)突變(spontaneousmutation)離體培養(yǎng)再生植株得自發(fā)變異比自然條件下得變異高得多,一般可高出幾百倍誘導(dǎo)突變(inducedmutation)物理誘變化學(xué)誘變復(fù)合因子誘變轉(zhuǎn)座子插入誘變DNA復(fù)制中,“以假亂真”,如5-溴尿嘧啶(BU)、2-氨基嘌呤等帶有不穩(wěn)定烷基,能改變DNA得化學(xué)結(jié)構(gòu)。甲基磺酸乙酯馬來酰肼絲裂霉素轉(zhuǎn)座子插入誘變轉(zhuǎn)座子體系--玉米得Ac/Ds系統(tǒng)Ac(Activation,意為活化)。相當(dāng)于一個顯性因子,她位于9號染色體長臂上,Ac與Ds(Dissociation,意為離異)隔開一段距離,但卻能遙控指揮Ds(Ds就是不穩(wěn)定得,她可以從染色體得一個位點跳到另一個位點)

轉(zhuǎn)座子作用:既可直接將外源基因帶入細(xì)胞內(nèi)獲得新性狀,又可以獨立插入通過其轉(zhuǎn)座功能誘導(dǎo)變異。轉(zhuǎn)座子插入誘變操作過程采用基因轉(zhuǎn)化得方法將Ac/Ds導(dǎo)入受體細(xì)胞通過體細(xì)胞培養(yǎng)或再生植株得自交或側(cè)交使Ac因子切除,由于轉(zhuǎn)座子插入得隨機(jī)性,即可在切除Ac得植株中篩選出不同變異。成果:已在苜蓿(顏色改變)、馬鈴薯、番茄、甘藍(lán)等多種植物上獲得可利用得體細(xì)胞變異植株。突變體得應(yīng)用創(chuàng)造育種中間材料或直接篩選新品種在全世界50多個國家中,已培育出1000多個由直接突變獲得得或由這些突變體雜交而衍生得品種通過體細(xì)胞誘變選育得谷類作物品種中,品質(zhì)得到不同程度改良得占34、3％?？共?占誘變品種得1/4耐鹽抗除草劑耐寒耐旱突變體得應(yīng)用遺傳研究用于基因功能鑒定突變DNA序列用于分子標(biāo)記發(fā)育生物學(xué)研究用于建立器官發(fā)育模式分析鑒定一些基因得表達(dá)與植物發(fā)育得關(guān)系在煙草、玉米中均通過質(zhì)體突變體分離鑒定了與植物葉綠體發(fā)育得基因突變體得應(yīng)用生化代謝途徑研究根據(jù)需要建立某一代謝途徑中每一個調(diào)節(jié)點得突變體。煙草硝酸還原酶缺失突變體cnx與nia具有實用性得突變體類型應(yīng)用抗氨基酸及類似物突變體高賴氨酸水稻突變體抗病突變體煙草抗野火病突變體抗除草劑突變體煙草抗“毒莠定”突變體耐鹽突變體煙草已選擇出抗鹽突變體(1%~2%NaCl)抗金屬離子突變體抗汞、銅、鋁抗逆突變體抗旱、抗低溫營養(yǎng)缺陷型突變體銀杏賴氨酸營養(yǎng)缺陷型直接選擇法正選擇法:用一種含有特定物質(zhì)得選