倍性育种beixingyuzhong

在原来物种染色体数的基础上，使染色体加倍或减倍而选育新品种的育种方法，又叫倍数性育种。使染色体加倍的称多倍体育种(参见“无籽西瓜”、“小黑麦”条)；使染色体减倍的称单倍体育种(参见“单倍体”条)。现以普通小麦为例，说明单倍体育种的基本过程。把幼小的花药分离出来，在无菌条件下放入人工培养基上进行离体培养。由于每个花粉含有1组供生长发育的基因，所以它在培养基上可发生多次细胞分裂而形成愈伤组织。然后，再诱导愈伤组织分化出根、芽和植株。花粉是单倍体，所以由它长成的植株是单倍体植株(1n=3x=21)。单倍体植株减数分裂时，由于没有同源染色体配对，全部染色体都分到同一子细胞的机会极小，所以产生的配子几乎全不育(参见“无籽西瓜”条)。必须染色体加倍（如用秋水仙素溶液浸泡根尖），在生产上才可能有应用价值。因为染色体加倍是由原来的一个染色体组加倍而成，所以加倍后是纯合体植株。
单倍体育种的优点：(1)由于可迅速得到纯系，可缩短育种年限和提高选择效率。在遗传模式图解602，假定亲本的基因型为AAbb和aaBB，通过杂交希望从后代中选出基因型AABB的新品种。F₁(AaBb)产生4种类型相等的配子AB、Ab、aB和ab（假定这两基因座位于两对同源染色体上）。由图602得知，从F₁采用花药培养，经染色体加倍后都是纯合体，后代不再分离；从F₁采用常规杂交育种法，F₂出现分离，同一表现型可有不同基因型。除aabb外，其它表现型中还有杂合基因型。因此，在单倍体育种中，一旦选到理想个体，就是纯合体(如AABB)。但在F2中，选到的理想个体，很可能多数是杂合体；如在同一表型(A-B-)中，纯合个体AABB只占1/9。要从杂交育种中选出理想的纯合体，F₂入选个体还得继续近交选择若干世代，使育种年限加长。在单倍体育种，由图602，每4个个体就可得到1个理想个体AABB；但在杂交F₂，每16个个体才能得到1个理想个体AABB。前者和后者的选择效率分别是1/4和1/16，前者比后者提高4倍。(2)可快速得到近交系或自交系，为杂种优势的利用开辟了一条多快好省的道路。(3)可大大减少试验用地和劳力。目前，我国通过单倍体育种，已在小麦、水稻、烟草、

图601 用小麦花药培育单倍体

茄子等作物上选出新品种，在生产上发挥了良好效果；在单倍体研究的应用方面，属世界先进之列。

图602 杂交育种和单倍体育种的遗传模式