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背景介绍
先来回顾两个概念:
杂种优势:杂种第一代在各方面均比亲本优越的现象,被广泛用于提高农作物的生产力和产量 。然而,由于遗传分离,杂种第一代自交后会丧失杂种优势 。此外,杂交种子生产的高成本也阻碍了许多作物中杂种优势的应用 。
单倍体:单倍体(Haploid)是指细胞内具有配子染色体数目的个体,单倍体植株一般比较弱小,且表现为高度不育,只有加倍成二倍体才能恢复育性并结种,加倍后形成的株系称为单倍体加倍系(Double-Haploid,DH) 。
回顾完以上概念之后,我们来聊一聊玉米育种的核心——利用杂种优势 。而利用杂种优势的重要一环是选育纯系,因为纯系将作为杂交品系的亲本 。
通过单倍体诱导进行的单倍体加倍育种技术(Doubled haploid breeding)是近年来兴起的一种革命性纯系育种方法,只需要两代即可得到纯合的DH系,而传统的自交方法需要6-8代才能产生纯系,因此,单倍体加倍育种技术可以大大缩短育种进程 。
国外许多公司均已实现单倍体育种的规模化应用,该技术已成为可与转基因技术,分子标记辅助育种技术相媲美的现代玉米育种三大核心技术之一 。
那么,如何生产单倍体呢?有下面几种方法可以参考 。
组织培养:通过对花粉、子房离体培养产生单倍体,但对基因型高度依赖,组培过程中发生突变的概率高 。
CENH3介导的单倍体诱导:着丝粒组蛋白3基因(
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