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关于异源多倍体的发展前景介绍

2022.4.22

  现代,异源多倍体已是植物常规育种的一种手段,人们用秋水仙素加倍染色体取代自发加倍。育种者的目的是将两个亲本的优良性状进行重组,此是用传统杂交的方法所不能达到的。例如小黑麦(Triticale)双二倍体是由普通小麦(Triticum 2n=6x=42)和黑麦(Secale 2n=2x=14)重组而成。小黑麦具有小麦高产和黑麦的耐瘠、耐寒的特点。一个巨大的国际小黑麦测试项目已在进行,很多育种学家对于这种人工双二倍体的特点寄于厚望(图22-31)。中国学者鲍文奎利用含有可杂交基因的桥梁品种先与小麦杂交,让杂交后代获得可杂交基因,再与黑麦杂交,这样解决了小麦与黑麦属间杂交的困难,成功地培育了8倍体小黑麦。在自然界中,异源多倍体看来主要发生在植物中,已有很多不同的例子,如芸苔属(Brassica)植物中就有很多异源多倍体的存在。它们有3个不同的基本种,通过杂交重组产生了新的双二倍体。

  某些鱼类也有多倍体。此存在两种情况:一种是由单个的多倍体在进化中产生了个完整的分离群。此是和两栖、爬行动物相比较而言。因为这种情况中的多倍体都和二倍体密切相关,而且今后的多倍体事件看来对整个的种群的进化并不重要。鲑科的鱼类(包括鲑属和鳟属)是一开始就通过多倍化的例子。鲑属鱼的DNA含量是相关鱼类的2倍,不同种的鲑鱼具有不同数目的染色体,但染体臂数不变(在有些种内有染色体融合),在相关的种群中有2倍的臂数。证据表明鲑鱼是由单个的多倍化发展而形成四倍体。

  人们通过染色组分析,(即通过对杂种后代减数分裂中可能形成的二倍体和单倍体数目来判断两个亲本染色体的同源性,以推测它们之间的亲缘关系)对普通小麦的起源作了如下的推测:两种野生二倍体小麦的杂种(AB)偶然经过自发地染色体加倍,形成了野生的四倍体小麦(AABB),经长期载培驯化形成了二粒小麦。二粒小麦和另一种野生的二倍体小麦杂交,杂种后代经偶然加倍形成了现代的6倍体普通普通小麦。

  多倍体的植物是常见的,但多倍体动物就十分罕见了,但也发现一些例子,如扁形虫,水蛭和海虾中都有发现。它们是通过孤雌生殖的方式繁殖。特殊类型的未受精卵发育成胚而无需受精。多倍体的例子也不只是在低等动物中。在鱼类,两栖和爬行动物中也都存在多倍体。它们有各种繁殖的方式。多倍体蛙和蟾蜍雌雄个体可进行有性生殖,而多倍体蝾螈和蜥蜴是进行孤雌生殖。

  有趣的是在动物中也存在不育的三倍体。三倍体牡蛎是存在的,而且比相关的二倍体更具有商业价值。二倍体进入产卵季节时味道不好,而三倍体是不育的,不产卵,因此一年四季味道都很鲜美。人类的多倍体受精卵可因细胞分裂发生差错而产生,但大部分在胚胎期死亡,偶然会降生一个三倍体的婴儿,但无一例成活。

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