植物体细胞杂交及其杂种鉴定方法研究进展(2)

片段渗透到杂种细胞中。22电融合法 .用细胞融合仪产生交变电压和高压脉冲电场诱 导植物细胞融合，目前研究最热的物理诱导融合是

法。17年Sna5 99 ed[首次报道了植物原生质体可 3〕以在电脉冲作用下进行融合。Z m m n等[, i e en 3 7 m 6; 3又进一步发展了动植物细胞电融合的方法和仪器。由于电融合较之化学融合有操作简便、易子控制、副作用小、融合率高、应用范围广等特点。从 2世纪 0 8年代中期起， 0国外对动植物细胞电融合的方法和条件进行了大量研究，细胞杂交成功的例子相继被

良，如玉米与小麦间再生植株t . 20年后，"o 00 .体细胞杂交无论在双子叶还是单子叶植物中都有了长足

的发展，主要集中在禾本科[]芸香科〔、 1 1 s 1菊科「 7] 8]豆科[、 2、 1茄科[十字花科和伞形科[、 9] 0] 2百合科〔 1] 2 2]8个科、9 3个植物种中再生。除了上述目标 2属、6

性状，还增加了耐盐[、[吸收重金属[、 1 6 1 2药用成 3]

分2、[、质2等[抗虫2高品[性状，且这些体细 4] 5] 4〕而胞杂交中 8%为属间体细胞杂交。尤其是单子叶禾 5本科：小麦与其多种近缘属间植物进行体细胞杂交，不仅获得再生植株，而且这些新品系和株系存在一些优良的农艺性状，如高品质[, 2耐盐[和抗虫「 7] 2 8] 2 9〕等，此外还对小麦与高冰草属间杂交 F代[及小 2 2 7〕

报道[。随后植物原生质体电融合也相继成功并 3 8]获得多种杂种愈伤组织。S e a等F用电融合法 hr f 3 r 9 1诱导野生型番茄和耐盐系双单倍体土豆融合，得到再生植株，并得到介于双亲中间型的叶片和地下果

实，杂种的耐盐性降低了 5% e e等[用电 0 B w r 2 o r 3〕融合法诱导了植株矮小但可富积重金属锌和镐的 T lsiarl cn和植株较高大的B as a - hap ce e e、 us rsc n i a

麦和T i p r

m ncm的F-代[进行了 hn yu p tu o oi 3。 2 F 9〕研究，这些优良性状能够稳定遗传；高羊毛的 C MS

ps u融合，并得到在含高锌和镐的土壤中存活的再生植株，使通过体细胞杂交将高积累重金属品系的基因转移到其它植物中成为可能。他们同时对电融

通过体细胞杂交转移到多花黑麦草[; 3芸香科不同 0 1属间也获得了多种体细胞杂种〔. 33 1] 2

合参数进行了摸索，使电融合频率提高到 1%} 3 2 0世纪 8年代末， 0我国也开始采用电激法进行体细胞杂交。郑强等7对不同品种的白菜间进行了电融 4 0合试验；前华中农业大学作物遗传改良国家重点目实验室通过电融合法对属间柑橘进行融合，得到多

2体细胞融合的方法诱导异源原生质体融合产生异核体 (e r- ht o e kro) ayn即杂种细胞，是体细胞杂交程序的第一个关键环节。目前主要有以下两种方法。

种属间体细胞杂种..40世纪 9年代国内外 1. 2 31 0 27 0还同时开展了空间电融合技术的研究’〕, 23发现微，」

植物体细胞杂交及其杂种鉴定方法研究进展

西

北

植

物学

报

重力环境可以改善细胞电融合技术，使电融合频率升高到 1., 88 0异核细胞的成活率也高于 5 0。电 0 0o融合操作方便，又避免了化学方法对原生质体带来的毒害，融合频率也大大提高，因而得到普遍应用。但原生质体融合的频率直接受电压大小、场强、脉冲强度和幅宽以及脉冲次数的影响，对于不同的植物材料，需要经过实验来找出这些参数的适当值。

获得了含 1条供体染色体的不对称体细胞杂种。但

Fr e os r 4在进行 Basa p、与 A ai b g等[ 5〕 rsc n u i a rb -d pitai a不对称体细胞杂交时使用了 7, os h l n s a 0 801 G 3 0, 30个剂量， 5 y结果 1 G对获得不对 30 5 y称杂种最有效。紫外线辐照原生质体的剂量一般为

10- 50 2Xa 6 0^4 Jm,等4用强度为 30 c 2 0/ i〕 8A m W/的紫外线辐照原生质体 05 m n . i后融合， -5发现辐照 2 3 n比辐照 0 5 n中的体细胞杂种分裂，m i . mi慢，且不能形成再生植株，辐照 5 n m则不能形成愈 i伤组织。在这种辐照产生的不对称杂种中，一般被辐照的供体 D A优先丢失， N但存在受体染色体被排斥的现象，而辐照供体的染色体却完整或绝大多数保留在杂种细胞中[

,, 42具体原因有待进一步 71]研究。

3体细胞融合体系的类型体细胞杂种按照融合产物的细胞核组分来看， 可以分为对称性和非对称性细胞杂种两类，非对称细胞杂种又分为核不对称和胞质杂种两类。一般来说，对称融合多形成对称杂种，其结果是在导人有用基因(或优良性状)的同时，也带人了亲本的全部不利基因(或性状)而非对称融合只转移部分核基因；或者只转移胞质内容物，从融合再生植株中挑选具有优良性状的植株，从而缩短育种时间；此外还可采用配子与体细胞杂交来产生三倍体植物。在原生质体技术发展初期，人们试图通过原生质体融合(对称体细胞融合)将两个亲缘关系较远的物种的基因组

4杂种细胞的筛选如何从含有双亲单细胞和同源融合细胞中筛选 出杂种细胞是体细胞杂交成功的另一关键技术。最初研究人员利用双亲原生质体的形态特征判断异核细胞，但准确度不高。对于难以用肉眼观察到差别的原生质体可用不同活性荧光染料标记，利用流式细胞计数仪可将荧光染色后的原生质体融合细胞高

结在起，合一创造新的植物类型。然而融合产物虽得到再生植株，但其可育性及形态特征趋于不正常化，且双亲染色体出现不可控性排斥与丢失，或者获得的体细胞杂种愈伤组织难以分化。而携带受体全部染色体和供体少数染色体或染色体片断的不对称杂种成为培育新种质的更有价值的材料，因此近年来不对称体细胞杂交已成为原生质体融合的热点。不对称融合方法的建立， 即通过物理或化学因子(常用的有 X射线、 y射线、紫外线、乙酞胺碘

效率地自动分离出来[,,[4此法由于仪器昂贵， 49 8]应用并不普遍。2世纪 8年代曾利用植物突变体间 0 0遗传互补原理选择杂种细胞及其愈伤组织，如两个营养缺陷型突变体杂交后可产生恢复正常表现的杂种；两个非等位基因突变产生的叶绿体缺失型突变体产生的杂种可能由于互补而产生恢复绿色表型的杂种愈伤组织和植株。Gea0 l[研究蓝茉莉叶烟草 b5」与颠茄不对称体细胞杂交时，利用代谢突变体为材料，受体为硝酸还原酶缺失突变体，依据硝酸还原酶的补偿性选择杂种。但由于筛选突变体历时长且较难获得，近年来应用并不多。随着分子生物学的发

( A,6一 I )R G罗丹明 6 ) O G处理供体原生质体，使供体亲本一方仅以胞质基因或部分核基因转移到受体一方，从而直接获得胞质杂种或不对称核杂种，为远缘杂交不

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