高等植物的第三类杂交——染色体杂交

本文综述了高等植物的三种类型的杂交,并着重介绍了第三类杂交——染色体杂交的基本原理、技术路线和笔者得到的一些成果,及其与花粉传粉杂交、原生质体融合杂交和基因工程的区别与联系.

再论高等植物染色体杂交

本文介绍了人类至今研究和创新染色体的简要过程,探讨了植物杂交的定义,说明了染色体杂交作物安全性的原因.

植物杂交概念的拓展——四论高等植物染色体杂交

在植物染色体杂交中,一个受体细胞的染色体和外源的染色体在胞内发生染色体杂交,使得分化中的受体细胞具有杂交染色体,从而发育出杂交植物.这和植物有性杂交中精子和卵子两个细胞结合不同,也和植物体细胞杂交中两个脱壁体细胞融合也不同,因此植物染色体杂交拓展了植物杂交的概念,即从两个相异细胞的融合杂交到一个细胞内两种不同染色体的融合杂交.

高等植物杂交染色体及其杂交基因表达的性状--三论高等植物染色体杂交

染色体杂交技术(CHT)是作者发明的一种无性杂交技术.运用该技术,在特定条件下,供体植株的染色体片段和受体植物的染色体发生整合.经CHT形成的具有杂交染色体的杂合子(Zygote),经过反复的有丝分裂和分化产生新类型植物.新型植物简称Z1,供体和受体植物则分别被命名为Zd和Zr.获得Z1植株是该技术的关键.通常,与Zr相比Z1的表型将发生明显地改变.文中图示了大量植物通过该技术发生了表型的改变.高等植物染色体杂交的本质是基因杂交.首次提出杂交基因的概念.杂合子包含来自于供体植物的基因以及供体植物和受体植物无性杂交形成的融合基因.F1代植物是从Z1的有性自交(或杂交)而来,简称ZF1.许多性状在ZF1、ZF2代发生剧烈分离.文中也详细解释了性状分离和稳定的原因.总之,无性的染色体杂交技术与有性杂交相结合的方法将成为改善多基因调控的性状和创制植物新品种的最有效的育种方法.

豌豆和玉米远缘杂交后代的SRAP分析

采用相关序列扩增多态性(SRAP)技术分析了豌豆和玉米远缘杂交后代的真实性。结果表明,10对SRAP引物中,共扩增出105条重复性高的清晰条带,其中有101条为多态,多态比率(PPB)为96.19%;聚类结果显示,后代与母本间呈现出并列关系,表明其基因组确实发生了改变;em1-me2e、m3-me1和em8-me4三对引物在杂交后代中都扩增出双亲特异带,说明这2个杂交后代具有双亲的遗传物质,该后代是豌豆和玉米成功远缘杂交的真实杂种后代。

豆玉1号(大豆-白糯玉米)的创制选育及其生物学特性

将供体大豆的染色体及其片段和受体玉米细胞中的染色体进行染色体杂交,创制并培育成染色体杂交当代植株。其中一株当代杂交株产生剧烈变异,与对照玉米比较,生物学性状发生明显变化。该当代杂交株没有发育出雄穗,只能采用其他品种玉米(K12)的花粉进行授粉,从而获得F1种子。再经过多年的遗传育种,套袋自交至F12,选育出性状变异表现优异的自交系——豆玉1号。对该大豆-白糯玉米F12(豆玉1号)自交系品种的创制、选育过程和生物学特征和特性进行了简要的介绍。

紫苏-水稻及其生物学性状

将紫苏染色体及其片段作为供体,和水稻受体细胞的染色体进行染色体杂交,获得紫苏-水稻杂交植株;与对照水稻比较,其生物学性状发生了明显变化。现对紫苏-水稻杂交植株的生物学性状作一分析报道。

牛筋草-(高粱-水稻)及其生物学性状

将高粱染色体作为供体,和水稻受体细胞进行染色体杂交,获得高粱-水稻杂交自交系。用其中一个自交系的细胞作为受体,导入供体牛筋草染色体,进行二次染色体杂交,获得牛筋草-(高粱-水稻)杂交植株,与对照高粱-水稻比较,其生物学性状发生明显变化。对牛筋草-(高粱-水稻)杂交植物的生物学性状作一分析报道。

大米草-水稻的选育及其生物学特性

将大米草的染色体及其片段作为供体,在特定的条件下导入到受体水稻的细胞中,和受体细胞的水稻染色体进行染色体杂交,形成新型的大米草-水稻杂交染色体,获得大米草-水稻染色体杂交植株。与未经杂交的对照水稻比较,其植株、稻穗、谷粒等生物学性状均发生明显变化,抗盐碱性能极强,能在天然的重度盐碱地生长。对该大米草-水稻杂交植物的选育和其生物学性状作了简要的介绍。

高粱-水稻的选育及其生物学特性

将高粱的染色体及其片段作为供体,在特定的条件下导入到受体水稻的细胞中,和受体细胞的水稻染色体进行染色体杂交,形成新型的高粱-水稻杂交染色体,并获得高粱-水稻染色体杂交植株。与未经杂交的对照水稻比较,其植株、稻穗、谷粒等生物学性状均发生明显变化,抗旱性极强,可以在山坡干旱地栽培。本文作者对高粱-水稻杂交植物的制作和生物学性状作一简要的分析报道。

亚麻-玉米生物学性状及其亚麻酸亚油酸初步分析

将亚麻染色体及其片段作为供体,与玉米受体细胞的染色体进行染色体杂交,获得亚麻-玉米杂交植株;与对照玉米比较,其植株、叶片、果穗、营养成分等生物学性状发生明显变化。我们对亚麻-玉米杂交植株的生物学性状及其亚麻酸、亚油酸成分作一分析报道。

小麦-玉米49的选育及其生物学特性

提取供体小麦的染色体及其片段,在特定的条件下把它导入到受体玉米的细胞中去,和受体细胞的染色体进行染色体杂交,形成新型的小麦-玉米杂交染色体,培育成植株,再经过多年的常规筛选与生化辅助验证等遗传育种方法,选育出一个性状变异明显的自交系——百绿珍珠49。与对照玉米比较,其植株、叶片、果穗、籽粒、营养成分等性状均发生明显变化。文章将对百绿珍珠49的选育过程、生物学特征特性进行简要介绍。

水稻-玉米112的选育及其生物学特性

将水稻的染色体及其片段作为供体,在一定的条件下导入到受体玉米的细胞中,和受体细胞的玉米染色体进行染色体杂交,形成新型的水稻-玉米杂交染色体,从而获得该杂交染色体表达的水稻-玉米染色体杂交植株。与未经杂交的对照玉米比较,其植株、叶片、果穗、籽粒等生物学性状均发生了明显变化。文章对该水稻-玉米112杂交品种的创制和生物学性状作一简要的分析报道。

豌豆-玉米216和豌豆-玉米18的生物学性状比较

将豌豆的染色体及其片段作为供体,玉米细胞作为受体,在一定的条件下导入到受体玉米的细胞中,和受体细胞的玉米染色体进行染色体杂交,形成豌豆-玉米的杂交染色体,并分化培育获得豌豆-玉米染色体杂交植株。这些杂交植株产生剧烈变异,与对照玉米比较,其茎秆、叶片、果穗、籽粒等生物学性状均发生明显变化,由这些变异株中选育了两个不同的株系。对其中的豌豆-玉米216和豌豆-玉米18杂交植物的制作和生物学性状的比较作一简要的分析报道。

小麦-玉米49和小麦-玉米50的生物学性状比较

提取供体小麦的染色体及其片段,在特定的条件下把它导入到受体玉米的细胞中去,和受体细胞的染色体进行染色体杂交,形成新型的小麦-玉米杂交染色体,培育成植株。该杂交植株产生剧烈变异,与对照玉米比较,其植株、叶片、果穗、籽粒等生物学性状均发生明显变化。繁育出了几个不同的株系,再经过多年的常规筛选与生化辅助验证等遗传育种方法,选育出两个性状变异明显的自交系——小麦-玉米49和小麦-玉米50。对该小麦-玉米49和小麦-玉米50杂交植物品种的制作、选育过程和生物学特征特性进行了简要的分析比较。

玛瓜(玛卡-苦瓜)的创制及其生物学性状

将玛卡染色体及其片段作为供体,和苦瓜受体细胞的染色体进行染色体杂交,获得玛卡杂交植株;与对照苦瓜比较,其生物学性状发生明显变化。本文作者对玛卡-苦瓜杂交植株的生物学性状作一分析报道。