西瓜倍性育种介绍.pptx
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1、无籽西瓜育种无籽西瓜育种 一、无籽西瓜的来源一、无籽西瓜的来源1.1.激素无籽西瓜激素无籽西瓜 2.2.染色体易位无籽西瓜染色体易位无籽西瓜3.3.三倍体无籽三倍体无籽 1.1.激素处理诱导单性结实激素处理诱导单性结实 19381938年在美国留学期间首次年在美国留学期间首次用萘骈乙烷和萘乙酸混合羊用萘骈乙烷和萘乙酸混合羊毛脂膏涂抹切伤的西瓜柱头,毛脂膏涂抹切伤的西瓜柱头,获得获得7.12%7.12%的无籽西瓜。的无籽西瓜。寺田甚七寺田甚七用萘乙酸、吲哚用萘乙酸、吲哚乙酸处理雌花柱乙酸处理雌花柱头也获得无籽西头也获得无籽西瓜。瓜。后来用赤霉素、后来用赤霉素、2 2,4-4-D D等或混合使用,
2、均获得无籽西瓜。等或混合使用,均获得无籽西瓜。但是虽经过几十年的努力,激素无籽西瓜至今未能应用于生产。但是虽经过几十年的努力,激素无籽西瓜至今未能应用于生产。主要问题主要问题 :需每天清晨不间断地进行处理需每天清晨不间断地进行处理 需经常摘除同株自由授粉产生的有籽果实需经常摘除同株自由授粉产生的有籽果实 费时费工费时费工 坐果率低,果小畸形,白色秕籽坐果率低,果小畸形,白色秕籽多多,商品差商品差黄贤昌黄贤昌 X X或或射线照射二倍体西瓜种子,诱发体细胞染色体易位射线照射二倍体西瓜种子,诱发体细胞染色体易位纯和易位系。纯和易位系。纯合易位系(母本)纯合易位系(母本)自交自交 二倍体(父本)二倍体
3、(父本)正常结籽结实正常结籽结实少籽或无籽少籽或无籽依易位染色体对数多少依易位染色体对数多少播种播种二倍体授粉二倍体授粉2.2.染色体易位无籽西瓜染色体易位无籽西瓜2.2.染色体易位无籽西瓜染色体易位无籽西瓜易位杂合体易位杂合体(1,12;2,21)易位杂合体减易位杂合体减数分裂数分裂自交自交后代中:后代中:1/4:完全可育的正常个体(:完全可育的正常个体(1,1和和2,2););2/4:半不育易位杂合体(:半不育易位杂合体(1,12,2,21);自交又);自交又分离出分离出一半可育一半可育一半半不育一半半不育。1/4:完全可育的:完全可育的易位纯合体易位纯合体(12,12,21,21),相)
4、,相当于正常个体。当于正常个体。雌配子 (1,2)(12,21)雄配子(1,2)(1,1;2,2)(1,12;2,21)(12,21)(1,12;2,21)(12,12;21,21)易位杂合体(易位杂合体(1,12;2,21)自交)自交 一条染色体发生易位一条染色体发生易位 就得到半不育,多条染色就得到半不育,多条染色体发生易位?体发生易位?纯合易位系(母本)纯合易位系(母本)自交自交 二倍体(父本)二倍体(父本)正常结籽结实正常结籽结实F1F1代代易位杂合体易位杂合体(种子半不育,高度不育及完全不育(无籽)(种子半不育,高度不育及完全不育(无籽))少籽或无籽少籽或无籽依易位染色体对数多少依易
5、位染色体对数多少播种播种二倍体授粉二倍体授粉2.2.染色体易位无籽西瓜染色体易位无籽西瓜2.2.染色体易位无籽西瓜染色体易位无籽西瓜 理论上,通过染色体易位获得理论上,通过染色体易位获得100%100%的无籽西瓜的无籽西瓜 ,需,需获得获得1111条染色体全部发生相互易位的易位纯合体,难度较条染色体全部发生相互易位的易位纯合体,难度较大。但数条染色体易位也可达到三倍体无籽西瓜的效果。大。但数条染色体易位也可达到三倍体无籽西瓜的效果。最早,最早,西村和坂口于西村和坂口于19601960年开始研年开始研究。究。我国我国日本日本染色体易位选育无籽西瓜的研究:染色体易位选育无籽西瓜的研究:196519
6、65年年开始研究。开始研究。台湾台湾 西北农大,甘肃农大,(王鸣,西北农大,甘肃农大,(王鸣,马克奇)(马克奇)(1978-19911978-1991)广东农科院:易(广东农科院:易(2 2)、)、3 3号曾在号曾在生产上少量试种生产上少量试种.均为少籽未能做到无籽西瓜。均为少籽未能做到无籽西瓜。染色体在植物细胞中是成组存在的。每一组内包括数目、染色体在植物细胞中是成组存在的。每一组内包括数目、形状、结构和功能不同的一套染色体。染色体组用形状、结构和功能不同的一套染色体。染色体组用X X表示。表示。一般性细胞(雌雄配子)含一个染色体组,它的染色体数一般性细胞(雌雄配子)含一个染色体组,它的染色
7、体数目用目用n n表示。一般体细胞是性细胞的表示。一般体细胞是性细胞的2 2倍(用倍(用2 2n n表示,即含两个表示,即含两个染色体组染色体组2 2n=2xn=2x。西瓜西瓜2 2n=22n=22。三倍体体细胞三倍体体细胞3333条。其性细胞染色体条。其性细胞染色体理论上是理论上是33/233/2条,但实际上条,但实际上1111、11+111+1、11+211+2至至11+1111+11等等各种不同的类型。各种不同的类型。3.3.三倍体无籽三倍体无籽 无籽西瓜(无籽西瓜(X=11)二倍体二倍体(2n=2X=22=11)加倍加倍 同源四倍体同源四倍体二倍体二倍体 (2n=4X=44=11)同源
8、三倍体西瓜同源三倍体西瓜(无籽无籽)2n=3X=33=11 针对一组(针对一组(3条)同源染色体:条)同源染色体:2/1不均等分离;不均等分离;1/1“均衡均衡”分离:单价体被抛弃在细胞质内,或被降解。分离:单价体被抛弃在细胞质内,或被降解。不论何种分离方式不论何种分离方式导致同源三倍体配子染色体组合成分的不平导致同源三倍体配子染色体组合成分的不平衡衡造成同源三倍体的造成同源三倍体的高度不育高度不育。理论上,只有含理论上,只有含理论上,只有含理论上,只有含11111111和和和和11+1111+1111+1111+11的雌雄配子结合才的雌雄配子结合才的雌雄配子结合才的雌雄配子结合才是可育的。这
9、种几率是是可育的。这种几率是是可育的。这种几率是是可育的。这种几率是很小的。所以不能结籽,很小的。所以不能结籽,很小的。所以不能结籽,很小的。所以不能结籽,是不育的。是不育的。是不育的。是不育的。四倍体西瓜四倍体西瓜-少籽少籽 每个同源组是由四个同源染色体组成,由于局部联会,每个同源组是由四个同源染色体组成,由于局部联会,也会发生不联会和四价体提早解离等现象也会发生不联会和四价体提早解离等现象 配子内染色体数分配配子内染色体数分配部分不均衡部分不均衡造成造成部分不育部分不育和子代染色体数的多样性变化。和子代染色体数的多样性变化。中期中期的联会:的联会:、+、+和和+。后期后期的分离:的分离:2
10、/2或或3/1;2/2或或3/1或或2/1;2/2;2/2或或3/1或或2/1或或1/1。1937年年Blakeslee和和Avery发现秋水仙发现秋水仙素诱导染色体加倍后,掀起了用秋水仙素诱导染色体加倍后,掀起了用秋水仙 素素进行多倍体育种的高潮。进行多倍体育种的高潮。1939年日本的木原均山下孝介发表关年日本的木原均山下孝介发表关于获得于获得4倍体西瓜的报道。倍体西瓜的报道。1942年:年:“新大和新大和”4倍体。倍体。1947年:木原均发表年:木原均发表“三倍体的无籽三倍体的无籽西瓜之研究西瓜之研究”正式宣告育成无籽西瓜。轰正式宣告育成无籽西瓜。轰动生物界和育种界,被认为动生物界和育种界
11、,被认为 是育种史一大是育种史一大创举。创举。二、二、三倍体无籽西瓜的发展三倍体无籽西瓜的发展 至至19501950年日本已育成年日本已育成 四倍体:新大和、旭大和、富研等四倍体:新大和、旭大和、富研等 三倍体:旭都、无籽旭大和、无籽华凉等三倍体:旭都、无籽旭大和、无籽华凉等9 9个品种。个品种。但无籽西瓜品质不良,常出现空心果,畸形果等,但无籽西瓜品质不良,常出现空心果,畸形果等,产量也不高。采种量低,种子价格昂贵。产量也不高。采种量低,种子价格昂贵。发展很慢。发展很慢。1953 1953年低温多雨,重茬西瓜病害严重,三倍体表现年低温多雨,重茬西瓜病害严重,三倍体表现出较强的耐湿性和抗病性,
12、促进了发展。出较强的耐湿性和抗病性,促进了发展。我国台湾我国台湾19571957年开始无籽西瓜育种。年开始无籽西瓜育种。1959 1959年凤山热带园艺所育成年凤山热带园艺所育成9 9个三倍体无籽西瓜品种。个三倍体无籽西瓜品种。其中凤山其中凤山1 1号于号于19611961年进入全面生产阶段。年进入全面生产阶段。目前台湾栽培面积已目前台湾栽培面积已15001500公顷,主栽品种有凤山公顷,主栽品种有凤山1 1号,号,农友新农友新1 1号,农友新奇等。号,农友新奇等。美、意、印等国也先后开展了此项研究。美、意、印等国也先后开展了此项研究。以色列获得四倍体以色列获得四倍体Alena,80Alena
13、,80年代大量出口欧洲,受到欢年代大量出口欧洲,受到欢迎。开辟了四倍体西瓜直接生产出口的先例。迎。开辟了四倍体西瓜直接生产出口的先例。但美国、前苏联等因劳力、病害传播等问题,未发展起但美国、前苏联等因劳力、病害传播等问题,未发展起来,至今视为来,至今视为“珍品珍品”。我国内地从我国内地从20世纪世纪50年代开始多倍体研究。年代开始多倍体研究。江苏农科院开展最早。江苏农科院开展最早。1957年首次诱变出第一个四倍体西年首次诱变出第一个四倍体西瓜品种。以华东瓜品种。以华东24做父本育成无籽西瓜做父本育成无籽西瓜新秋新秋3号号 1963年:中科院郑州果树研究所瓜类研究室:四倍体年:中科院郑州果树研究
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