Ｒ
子代
ＡＢＤＲ—高度不育 秋水仙素处理幼苗
ＡＡＢＢＤＤＲＲ 异源八倍体小黑麦
四 单倍体育种
1 单倍体产生的途径 单倍体(haploid) ：指具有配子染色体组的 个体。 类型：
一倍体：由二倍体植物产生，仅有一个染色 体组；
多元单倍体：由异源多倍体植物产生，有几 个不同的染色体组。
产生单倍体的途径：
（1）自然发生：包括孤雌生殖(0.1%)、孤雄生殖 (0.01%)和无配子生殖等方式。
发现单倍体的植物： 曼陀罗、玉米、小麦、水稻、烟草、棉花、黑
麦、亚麻、油菜等70个属、206种植物。
（2）人工诱导途径
① 细胞和组织离体培养
a 花粉（花药）离体培养
小麦单倍体花药培养
原理：细胞全能型； 我国在小麦、水稻、玉米、烟草、甜菜、油菜等
体细胞杂交
2 多倍体育种 (1)多倍体育种的意义：
多倍体在表现型上有巨大型效应，生理特 性上也有可利用的优良性状，因此，开展多倍 体育种，对于农作物品种改良具有重要意义。
（2）多倍体育种的要点
a. 选用合适的二倍体原始材料诱导产生多倍体； b. 扩大诱导范围，选择优良类型； c. 采用有效的诱导方法； d．选择适宜的倍性水平； e．解决嵌合体问题； f．确定多倍体群体的选育方法。
人工加倍
AAAA（4n）同源四倍体
AAAA（4n） × AA（2n）
AAA（3n）同源三倍体
同源多倍体与二倍体相比，具有如下特征： 无性繁殖 、多年生的； 基因型种类比二倍体多； 育性差，结实率低； 达到遗传平衡的时间长； 生物学性状的巨型化。
• 基因型复杂
二倍（4X=28）
野生二粒小麦 × 粗山羊草
(AABB) ↓ (DD)
(ABD)
↓染色体加倍
六倍体种（6X=42）
普通小麦
（AABBDD）
图 小麦可能的进化途径
(2) 多倍体的类别
a 同源多倍体：指体细胞中染色体组相同的多倍 体，如同源四倍体黑麦（RRRR）。 自然界发生频率很低。
来源
AA（2n)
减数分裂形成多价体导致染色体行为异常，形成不育配子。
• 基因剂量大
玉米同源四倍体的籽实蛋白质含量比二倍体原种增加43%； 大麦同源四倍体的籽实蛋白质含量比二倍体原种提高10-12%； 三倍体甜菜产量高，含糖量高。
2N
• 高度不育
尤其是奇数倍多倍体
4N
培育无籽瓜果。
二倍体与同源多倍体细胞核比较
• 巨型化
特点：减数分裂时，染色体能正常配对，形成的
配子是可育的，结实率高。
c 区段异源多倍体：如B1B1B2B2 ，马铃薯。 d 同源异源多倍体：如AAAABB ，梯牧草。
二 多倍体的诱导与育种
1 人工诱导多倍体的途径 (1) 物理因素诱导
指利用温度激变、机械创伤、电离辐射、 非电离辐射等方法诱导染色体加倍。
第十章 倍性育种
一 多倍体的种类、起源及特点
多倍体（polyploid）：是指体细胞中有3个或3个以上染色体 组的植物个体。
广泛分布于植物界；
被子植物中有50%以上、禾本科有75%物种是多倍 体；
很多农作物、蔬菜、果树为多倍体，如小麦（六倍 体）、棉花（四倍体）、油菜（四倍体）、花生 （四倍体）、马铃薯（四倍体）等。
影响秋水仙碱诱发多倍体成功的因素： 处理时间：24h以上； 诱导浓度： 0.01-0.50%，以0.2%左右应用最多；
处理时的温度：18-25℃；
处理方式：水溶液或制成羊毛脂膏、琼脂及凡士林； 处理方法：浸渍法、滴液法、涂抹法等。
(3) 生物因素诱导
指利用胚乳培养、体细胞杂交等技术产生 多倍体。这一技术尚处于探索阶段，有待进一 步研究。
40多种植物中获得花粉单倍体植株，其中19 种首创。 b 未受精子房（胚珠）培养
首例为大麦，水稻、烟草均成功。
② 远缘杂交
通过不同种、属间植物杂交来诱发孤雌生 殖是产生单倍体的有效途径。 例：四倍体马铃薯（4X=48）×富瑞亚薯（2X=24）； 甘蓝型油菜×白菜型油菜（0.83-1.25%）。
(2) 同源三倍体 ① 三倍体甜菜
二倍体加倍成四倍体与二倍体杂交； 染色体不平衡，完全不育或育性很低； 生长繁茂，块根产量高，含糖量高； 育成双丰303 、双丰304、双丰305（面积最
大）等品种。
② 三倍体西瓜
三倍体开花时，授给二倍体花粉，子房发育成果 实，胚珠不发育成种子，形成无籽西瓜。
三倍体桑葚
三倍体 二倍体
三倍体毛白杨人工林
三倍体松树
2 异源多倍体 人工合成的异源多倍体——小黑麦。
主要类型： 六倍体小黑麦（AABBRR）：国外栽培多，由四
倍体和二倍体杂交而成。
• 八倍体小黑麦（AABBDDRR）：在云贵高
原和黑龙江、内蒙交界推广。
普通小麦
黑麦
P ＡＡＢＢＤＤ × ＲＲ
配子 ＡＢＤ
早期多倍体育种主要采用该诱导技术。 例：用43-45℃处理玉米结合子，获得四倍体。
(2) 化学因素诱导 指利用秋水仙碱、富民隆等诱导处理正在
分裂的细胞诱导染色体加倍产生多倍体，目前 最常用。
秋水仙
秋水仙碱
秋水仙碱：淡黄色粉末；具麻醉作用；诱导效应比 物理因素大得多。
处理对象：植物茎端分生组织和发育初期的幼胚为 主，也有分生组织。
三 人工多倍体在生产上的应用
1 同源多倍体 (1)谷类作物
同源四倍体结实率低，不饱满，分蘖差。 同源四倍体高粱已在四倍体水平完成三系配套； 用秋水仙碱已诱导出水稻的四倍体，从中选出
不育株，正开展三系配套的选育。 其他：同源四倍体黑麦、四倍体荞麦、四倍体芝
麻、四倍体饲料玉米、四倍体亚洲棉等。
四倍体荞麦
多倍体的发展阶段：
两性细胞的受精结合； 细胞分裂时，染色体不分离。
(1) 多倍体的来源
由二倍体染色体数目加倍形成，途径 包括：
a 合子染色体数目加倍 b 分生组织染色体加倍 c 不减数配子的受精结合
二倍体种（2X=14）野生一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草
(AA) ↓ (BB)
(AB)
↓染色体加倍
4N
2N
特点：个体巨型、根系发达、叶大色深、 花粉粒大、花瓣大、果实大……
四倍体大粒葡萄
四倍体巨型草莓
b 异源多倍体：由两个或两个以上不同染色体组所形
成的可育杂种后代。 来源 不同种属间个体杂交得到的F1经染色体加倍而成； 天然异源多倍体是由二倍体天然杂交进化而来； （如六倍体普通小麦和四倍体油菜等） 通过远缘杂交。