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遠緣雜交
distant hybridization
不同種間屬間甚至親緣關係更遠的物種之間的雜交。可以把不同種、屬的特徵、特性結合起來,突破種屬界限,擴大遺傳變異,從而創造新的變異類型或新物種。由於遠緣雜交往往重演物種的進化的歷程,故也是研究生物進化的重要實驗手段。遠緣雜交一般不易結實,即使結實,雜種也通常不育或夭亡,雜種後代分離幅度大,分離世代長且不易穩定。遠緣雜交在育種上的意義主要是:創造新物種、改良舊物種、創造和利用雜種優勢。
獲得遠緣雜種通常要剋服3方面的睏難:①雜交不親和性。可根據具體情況分別采用:廣泛測交;改變授粉方法;預先無性接近法;媒介法;改變親本染色體的倍數性;理化因素處理,或其他方法剋服。②雜種夭亡或不育。由於遠緣親本在遺傳、生理上的巨大差異,即使剋服了受精過程的障礙,在胚乳植物中還可能出現胚與胚乳之間發育不協調以致幼胚敗育。可采用雜種幼胚離體培養解决。造成雜種不育的原因多半是由於來自雙親的異源染色體不能正常配對,破壞了減數分裂的正常進程和大小孢子形成。利用秋水仙鹼處理雜種使染色體加倍,不僅可剋服雜種不育,還可創造新種。通過延長生育期、改善營養條件等措施對剋服雜種夭亡、提高雜種育性,有時也有一定作用。③瘋狂分離。由於來自雙親的異源染色體不能互相配對而形成大量單價染色體,在連續幾個世代的配子形成過程中,隨機分散到雜種後代的細胞內,形成多種多樣的性狀變異。解决辦法是染色體加倍或回交。 |
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yuanyuan zajiao
遠緣雜交
distant hybridization
不同種間、屬間甚至親緣關係更遠的物種之間的雜交。應用這種方法,可以把不同種、屬的特徵、特性結合起來,突破種、屬界限,擴大遺傳變異,從而創造新的變異類型或前所未有的新物種。由於遠緣雜交往往重演物種進化的歷程,故也是研究生物進化的重要實驗手段。遠緣雜交與近緣雜交在遺傳基礎上差異很大,所表現的規律性各不相同。近緣雜交如種內雜交,一般易於結實,雜種的育性正常,後代分離幅度較小,獲得穩定類型的所需世代也較短。與此相反,遠緣雜交則一般不易結實,即使結實,雜種也通常不育或夭亡,雜種後代分離幅度遠較近緣雜種為大,分離世代長,且不易穩定。但上述情況也不是絶對的。如水稻種內秈粳類型之間的雜交結實率就往往很低;而有些種間甚至屬間雜交,如陸地棉與海島棉、黑麥與某些普通小麥間的雜交,結實卻並不十分睏難。
作用 遠緣雜交在育種上的意義主要表現在下述幾方面。
創造新物種 如小黑麥就是通過小麥與黑麥人工雜交和染色體加倍而育成的新物種。中國培育的八倍體小黑麥,其他國傢培育的六倍體小黑麥都已用於生産。
改良舊物種 有些抗病豐産小麥良種,就是采用遠緣雜交方法,通過異源染色體的附加、代換或易位而育成的。如美國通過染色體易位將小傘山羊草 (Ae□ilops umbellulata)的抗葉銹基因轉移給普通小麥“中國春”,育成了抗葉銹的小麥易位係。
創造和利用雜種優勢 如海島棉和陸地棉的種間雜種一代優勢顯著,優良組合的産量不低於陸地棉親本,而纖維品質則可達到海島棉的水平。此外,在一些農作物上還用種、屬間雜交的方法育成了細胞質雄性不育係。1961年美國用提摩菲維小麥(Triticum timopheevii)作母本,普通小麥作父本,進行種間雜交,育成了T型小麥不育係。
方法 獲得遠緣雜種通常要剋服以下三方面的睏難:
雜交不親和性的剋服 可根據具體情況分別采用:①廣泛測交。選擇雜交親和性較好的親本組合,並註意正反交的差異。②改變授粉方式方法。如改一次授粉為重複授粉,改單一花粉授粉為多種異種、屬的混合花粉或添加有親和性的失活花粉授粉。③預先無性接近法。即將不易雜交的親本之一嫁接到另一親本上,使之彼此在生理上接近,然後再進行雜交。④媒介法。當兩種植物不能直接雜交,而能找到第 3種植物可以分別與它們雜交時,可將該植物作為橋梁先與甲親本雜交,所得雜種再與乙親本雜交。⑤改變親本染色體的倍數性。如卵穗山羊草 (Ae□ilops ovata.2□=28)與黑麥(2□=14)二者雜交不易成功,但將黑麥染色體先行人工加倍後再雜交,則可成功。此法用於剋服馬鈴薯、番茄等作物的遠緣雜交障礙已取得顯著效果。⑥理化因素處理。其中物理因素包括用低劑量X射綫、γ射綫或紫外綫預先照射花粉或雌蕊,然後再授粉等;化學因素如用赤黴素處理促進花粉管伸長,提高授粉結實率或延長合子的壽命等。⑦其他方法。如利用外科手術剪短或嫁接雌蕊花柱、嚮子房內註射花粉懸浮液、雌蕊離體授粉等。
雜種夭亡或不育的剋服 由於遠緣親本在遺傳上、生理上的巨大差異,即使通過上述措施剋服了受精過程的障礙,在有胚乳植物中還可能出現胚與胚乳之間發育不協調以致幼胚敗育。解决辦法是采用雜種幼胚離體培養,這在棉屬種間雜交、小麥與其親緣植物雜交中已有許多成功實例。
造成雜種不育的原因多半由於來自雙親的異源染色體不能正常配對,破壞了減數分裂的正常進程和大小孢子的形成。利用秋水仙鹼處理雜種,使染色體加倍,不僅可以剋服雜種不育,而且可以創造穩定的、兼有雙 |
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- n.: distant hybirdization
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植物種質資源遠緣雜交分析 | 水魚類遠緣雜交種染色體圖譜 | |
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