细胞工程技术在植物育种中的意义是什么?

谢邀。 首先,可以肯定地说,细胞工程技术在植物育种应用中具有的意义!细胞工程技术可以利用植物组织和细胞培养及其它遗传操作,对植物进行改良,选育有优良性状的新品种,保存具有重要价值或濒于灭绝的植物种类,使资源的创新达到一个新的水平。 具体到植物育种中的应用,细胞工程技术的应用主要表…

谢邀。

首先,可以肯定地说,细胞工程技术在植物育种应用中具有的意义!细胞工程技术可以利用植物组织和细胞培养及其它遗传操作,对植物进行改良,选育有优良性状的新品种,保存具有重要价值或濒于灭绝的植物种类,使资源的创新达到一个新的水平。

具体到植物育种中的应用,细胞工程技术的应用主要表现在以下4个方面:

第一:在单倍体育种中的应用

自1964 年Guha等报道了从曼陀罗(Datura metel)首次成功诱导单倍体以来,观赏植物中矮牵牛(Petunia hybrid)、郁金香(TuliPagesneriana)等均已获得了单倍体植株。

单倍体育种中应用最多的是花药培养,即利用细胞工程技术诱导未成熟花粉,改变正常的配子体发育途径,转向雄核发育,再经胚胎发育而形成单倍体植物的方法。

花药培养具有选择效率高,快速利用新的种质资源和缩短育种周期等优越性。

第二:在体细胞无性系变异中的应用

组织培养再生的植株中,存在广泛的变异,称之为体细胞无性系变异。体细胞无性系后代变异广泛,稳定快,能基本保持原品种的特性,这为新品系的选育提供了优越条件。

我国学者裘氏利用菊花花瓣组培培育出了3个新的品种;此外,我国学者费氏等利用菊花花蕾培养得到了具有变异的植株。

体细胞变异的利用,可以得到常规育种中不易得到的变异类型,创建新的种质资源。花卉植物育种目标的多元性,将使体细胞变异的应用前景更为广阔。

第三:在幼胚拯救技术中的应用

远缘杂交可以向栽培品种导入近缘种属植物的优良种质,提高栽培作物的抗性和品质,扩大基因库,实现种质创新和培育新的优良品种。

但由于各物种间存在生殖隔离,不同的复杂遗传基础,同源性差异,双亲生理上的不协调,胚与胚乳的不亲和及花器官形态、发育的差异等原因,使得远缘杂交很难得到种子,或者杂种种子不萌发,或萌发后夭亡,属、种间杂交成功率较低。

利用生物细胞工程技术,可以克服远缘杂交障碍,克服受精前不亲和现象,而胚拯救技术被认为是克服受精后障碍的有效手段。我国学者李氏等,通过对丁香杂交胚的培养,发现幼胚培养能克服杂交种子的败育现象,并且认为花叶丁香与佛手丁香杂交胚离体培养的有效时期是授粉后85-95天。

至今在花卉上,胚拯救技术已经成功地应用于凤仙花属、菊属、葱属、鸢尾属、郁金香属、小苍兰属、朱顶红属、马蹄莲属等。

第四:在原生质体培养和体细胞杂交中的应用

在植物生物技术育种中,原生质体培养具有特殊意义。它是细胞杂交和遗传转化的基础。

原生质体对外界环境很敏感,一些外界因素(如射线、激光、离子束、冷热处理等)也很容易使其遗传物质发生变异,在较短时间内获得有利用价值的突变体。

我国学者熊氏等,通过菊花茎段诱导产生的愈伤组织建立了细胞悬浮系,并酶解获得了原生质体。此外,我国学者李氏等,利用直接酶解花瓣愈伤组织获得原生质体的方法实现了菊花植株再生。

体细胞杂交指用双亲的体细胞原生质体或其衍生系统进行诱导融合,再经培养、筛选、鉴定等步骤得到细胞杂种。

原生质体通过体细胞融合而获得体细胞杂种,从而有效克服远缘杂交上的障碍,扩大亲本组合范围,综合不同物种的遗传信息,丰富现有种质资源。

至今有50多种植物通过原生质体融合得到的细胞杂种,以茄科、十字花科和芸香科较多,禾本科、豆科和菊科植物也有报道。

综上所述,细胞工程技术已经成为植物育种的新技术、新领域、新方向,具有其独特的优势。

希望以上回答,对您有所裨益。

作者: 丹青植物网

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