诱变育种的方法有几种类型 诱变育种的方法有几种
时间:2023-09-15 11:14:04 作者:太子爷出差 六种育种方法,名称,原理,过程,优缺点分别是什么?
一、诱变育种:
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理:基因突变
方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成饥腊新品种
优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。
缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
二、杂交育种:
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种(或不同种)生物个体进行杂交,获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是。
方法:杂交→自交→选优
优点:能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点:时间长,需及时发现优良性状。
三、单倍体育种:
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株,再诱导其染色体加倍,从而获得所需要的纯系植株的育种方法。(主要是考虑到结合中学课本,经查阅相关资料无误。)其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理:染色体变异,组织培养
方法:选择亲本→有性杂交→f1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点:明显缩短育种年限,加速育种进程。
缺点:技术较复杂,需与杂交育种结合,多限于植物。
四、多倍体育种:
原理:染色体变异(染色体加倍)
方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点:可培育出自然界中没有的新品种,且培育出的植物器官大,产量高,营养丰富。
缺点:只适于植物,结实率低。
五、细胞工程育种:
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞,利用细胞的全能性,用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理:细胞的全能性
方法:(1)植物:去细胞壁→细胞融合→组织培养
(2)动物克隆:核移植→胚胎移植
优点:能克服远缘杂交的不亲和性,有目的地培育祥肢李优良品种。动谨迟物体细胞克隆,可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点:技术复杂,难度大;它将对提出挑战,有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,而“克隆动物”则会导致生物品系减少,个体生存能力下降。
六、基因工程育种:
物质基础是:所有生物的dna均由四种组成。其结构基础是:所有生物的dna均为双螺旋结构。一种生物的dna上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶(、dna连接酶)和运载体(质粒),质粒上必须有相应的识别基因,便于。如人的基因移接到大肠杆菌的dna上后,可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素;抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物dna分子上去,培育出固氮植物。固氮基因的表达方式为:
原理:基因重组(或异源dna重组)。
方法:提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。
优点:不受种属限制,可根据人类的需要,有目的地进行。
缺点:可能会引起生态危机,技术难度大。
生物中有几种育种方法
生物中有几种育种方法
1、诱变育种:(mutationbreeding;selectionbymutation)在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。诱变育种是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株/拦搭个体,进而培育成新的品种或种质的育种方法。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。
2、杂种优势育种:作物和家畜生产能力和强健性等一些对人类有利的简瞎拿性状,通过利用提高杂种优势,来对栽培作物和饲养动物的杂种进行育种称为杂种优势育种。由于杂种优势并不是牢固的,所以一般必须通过杂交来制备杂种。因此在杂种优势育种中,具备优良组合能力的亲本品种的培育,选定它们的组合,以及有效的杂种生产方法等就成为主要的课题。在杂交中,除人工神察杂交外,可以有效地利用雄性不育、自交不亲和性及雌性系等方法。根据亲本的组合方法,可以分成品种间杂交、自交系间杂交(单杂交、三系杂交、双杂交、多系杂交)品种和自交系之间的杂交(顶交)几种。美国的玉米,日本的蚕等都是利用杂种优势育种取得成果的代表性例子。
3、育种:随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,特别是当人们了解到遗传密码是由RNA转录表达的以后,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的,就称为“基因工程”,或者说是“”。
4、育种:单倍体育种(haploidbreeding)是植物育种手段之一。即利用植物(如花药离体培养等)诱导产生单倍体植株,再通过某种手段使加倍(如用处理),从而使植物恢复正常染色体数。单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。
5、多倍体育种:多倍体(polyploid)是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。多倍体育种(polyploidbreeding)利用人工诱变或自然变异等,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。
6、细胞融合:细胞融合(cellfusion),细胞遗传学名词,是在自发或人工诱导下,两个不同基型的细胞或原生质体融合形成一个杂种细胞。基本过程包括细胞融合形成异核体(heterokaryon)、异核体通过细胞有丝分裂进行核融合、最终形成单核的杂种细胞。细胞融合可作为一种实验方法被广泛适用于的制备,的研究。
7、核移植:核移植是将供体移入去核的卵母细胞中,使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活、分裂并发育,让核供体的基因得到完全复制。培养一段时间后,在把发育中的卵母细胞移植到人或动物体内的方法。核移植的细胞来源主要分为:供体细胞来源和受体细胞的来源两种。核移植主要用于细胞移植和异种器官移植,细胞移植可以治疗由于细胞功能缺陷所引起的各种疾病。
诱变育种常用的方法有???
诱变育种:是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质(DNA)的分子结构发生改变,引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。
物理方法:射线(紫外线、X光线、Y射线,中子线),激光微束,离子束,微波,超声波,热力等
化学诱变常用方法:浸渍法、涂抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。化学诱变剂(碱基类似物、烷化剂,移码诱变剂,硫酸二乙酯(DFS)、5-溴尿嘧啶(5-BU)、氮芥(Nm)、N'广甲基N'亚硝基胍(NTG))。
生物方法:空间条件处理诱变,病原微生物诱变,转基因诱变
秋水仙素是从百合科植物秋水仙(Colchicumautumnale)的根、茎、种子等器官中提炼出来的一种药剂,分子式为C22H25O6N。积水仙素是淡黄色粉末,纯品是针状无色结晶性,性极毒,融点为155℃,易溶于水、酒料、氯仿和甲醛中,不易溶解于乙醚、苯。
秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤丝的形成,使已正常分离的染色体不能拉向两极,同时秋水仙素又抑制细胞板的形成,使细胞有丝分裂停顿在分裂中期。由于它并不影响染色体的复制,因而造成加倍后的染色体仍处于一个细胞中,导致形成多倍体。处理过后,如用清水洗净秋水仙素的残液,细胞分裂仍可恢复正常。
人工诱导多倍体常用秋水仙素的水溶液。配制方法为,将秋水仙素直接溶于冷水中,或先将其溶于少量酒精中,再加冷水。配制好的溶液应放入棕色玻璃瓶内保存,且保存时应置于暗处,避免阳光直射,此外瓶盖应拧紧,以减少与空气的接触,避免造成药效损失。
3.秋水仙素的浓度与处理时间
秋水仙素溶液的浓度及处理时间的长短是诱导多倍体成功的关键因素。一般秋水仙素处理的有效浓度有0.0006%~1.6%,比较适宜的浓度为0.2%~0.4%。处理时间长短与所用秋水仙素的浓度有密切关系,一般浓度俞大,处理时间则要愈短,相反则可适当延长。多数实验表明,浓度大,处理时间短的效果比浓度小,处理时间长要好。但处理时间一般不应小于24小时或以处理细胞分裂的1~2个周期为原则。
由于不同植物,不同器官或组织在一定条件下对秋水仙素的反应不同,因此,须根据不同情况来掌握处理的浓度和时间。例如,东北林业大学张敩方等人用白花类型金鱼草种子进行多倍体诱变,采用浓度0.3%~0.5%的秋水仙素处理24小时诱变效果较好。另有实验表明,处理矮牵牛种子的适宜浓度为0.01%~0.1%,以0.05%处理时间24小时效果最佳。在不同器官方面,处理种子的浓度可稍高些,持续时间可稍长(一般为24~48小时);处理幼苗时,浓度应低些,处理时间可稍短点;植物幼根对秋水仙素比较敏感,极易受损害,因此,对根处理时应采用秋水仙素溶液与清水交替间歇的方法较好。
秋水仙素溶液只是影响正在分裂的细胞,对于处于其他状态的细胞不起作用。因此,对植物材料处理的适宜时期是种子(干种子或萌动种子)、幼苗、幼根与茎的生长点、球茎与球根的萌动芽等。如果处理材料的发育阶段较晚,被诱导的植株易出现嵌合体。
4.秋水仙素处理的方法
(1)浸渍法
此法适合于处理种子,枝条盆茄宏栽小苗的茎段生长点。
一般,选干种子或萌动种子,将它们放于培养器内,再倒入一定浓度的秋水仙素溶液,溶液量为淹没种子的2/3为宜。处理时间多为24小时,浓度0.2%~1.6%。浸渍时间不能太长,一般不超过6天,以免影响根的生长。李拍最好是在发根以前处理完毕。处理完后应及时用清水洗净残液,再将种子播种或沙培。对于百合类植物,常采二倍体鳞片浸于0.05%~0.1%的秋水仙素溶液,处理1~3小时后洗净扦插。唐菖蒲实生小球也可用浸渍法促使染色体加倍。
盆栽幼苗,处理时将盆倒置,使幼苗顶端生长点浸入秋水仙素溶液内,以生长点全部浸没为度。对于组织培养试管苗也可采用浸渍法处理,只是处理时须用纱布或湿滤纸覆盖根部,处理时间因材料可从几个小到几天。对插条,一般处理1~2天。
(2)滴定法
用滴管将秋水仙素水溶液滴在子叶、幼苗的生长点上(即顶芽或侧芽部位)。一般6~8小时滴一次,若气候哪纳羡干燥,蒸发快,中间可加滴溜馏水一次,如此反复处理一至数日,使溶液透过表皮渗入组织内起作用。若水滴难以停留在芽处,则可用棉球包裹幼芽,再滴芽液处理。此法与浸种法相比,可避免植株根系受到伤害,也比较节省药液。
(3)毛细管法
将植株的顶芽、腋芽用脱脂棉或纱布包裹后,将脱脂棉与纱布的另一端浸在盛有秋水仙素溶液的小瓶中,小瓶置于植株近旁,利用毛细管吸水作用逐渐把芽浸透,此法一般多用于大植株上芽的处理。
(4)涂抹法
将秋水仙素乳剂涂抹在牙上或梢端,隔一段时间再将乳剂洗去。
(5)套罩法
保留新梢顶芽,除去牙下数叶,套上一个胶囊。内盛0.65%的琼脂加适量秋水仙素,经24小时即可除去胶囊。
(6)注射法
采用微量注射器将一定浓度的秋水仙素溶液注入植株顶芽或侧芽中。
(7)复合处理法
据日本山川邦夫(1973年)报道,将好望角苣苔属(Streptocarpus,属苦苣苔科植物)中的一些种用秋水仙素处理11天,又用0.04~0.05Gy(4~5rad)的X射线照射,可提高染色体加倍植株的出现率达到60%。而单独用秋水仙素处理时为30%。采用复合处理法还获得了两株八倍体。
5.秋水仙素诱导多倍体需注意的事项
(1)幼苗生长点的处理愈早愈好,获得全株四倍性细胞的数目就愈多,处理时间愈晚,则大多是混杂的嵌合体。
(2)植物组织经秋水仙素处理后,在生长上会受到一定影响,如果外界条件对它生长不适宜,也会使试验失败,要注意培育、管理。对形成嵌合体的可采用摘顶、分离繁殖、细胞培养等方法。
(3)处理期间,注意处理时的室温,当温度较高时,处理浓度应低一些,处理时间要短些;相反,当室温较低时,处理浓度应高些,处理时间应长点。
(4)诱导多倍体时,处理的植物材料应选二倍体类型,且生长发育处理幼苗期,材料数量上应尽量多数,以便选择有利变异。
(5)处理完后,须用清水冲洗干净,以避免残留药液继续使染色体加倍,从而对植株造成伤害。
(6)秋水仙素属剧毒物质,配制和使用时,一定要注意安全,避免秋水仙素粉末在空中飞扬,以免误入呼吸道内;也不可触及皮肤。可先配成较高浓度溶液,保存于棕色瓶中,盖紧盖子,放于黑暗处,用时再稀释。