[生物]现代生物技术在油菜育种中的应用

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1、[生物]现代生物技术在油菜育种中的应用摘要：介绍了植物组织培养技术、重组DNA技术和分子标记在油菜育种中的应用。植物组织培养技术已日趋成熟，应用在了油菜的单倍体育种、远缘杂交和染色体诱变等方面；重组DNA技术在油菜抗除草剂，抗虫和抗病等方面已发挥巨大作用；随着基因饱和度的增加，基因图谱与物理图谱的建立，分子标记将有望在提高选择效率，培育好的油菜品种方面发挥大的作用。　　油菜是世界四大主要油料作物之一，属十字花科芸薹属，包括甘蓝型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3个栽培种。多年来，油菜生产国政府和科学工作者均十分重视油菜的生产和科研工作。从70年代开始发展起来的现代生物技术则给动植物品种改

2、良带来了一场革命，把育种技术从宏观水平提高到微观水平，以植物组织(细胞)培养技术、重组DNA技术、分子标记技术为主体的现代生物技术已成为作物品种改良的前导技术。本文就生物技术在油菜育种中的应用加以综述。　　1、植物组织培养　　植物组织培养是指植物的离体细胞、组织或器官在人工培养基上的生长、维持或分化。组织培养的全部实践都是以细胞的全能性和体细胞有丝分裂的均等性为依据的。植物组织培养根据外植体来源和培养目标的不同分为愈伤组织培养，器官培养，分生组织培养，细胞培养和原生质体培养及融合等类型。组织培养作为一种新的手段，对植物改良有重要价值。　　1．1单倍体育种技术控制和改变植物染色体倍数来

3、达到选育优良品种的技术，其中最突出的是单倍体育种。以花药为外植体组织培养获得单倍体个体，无论花粉来源于纯合体还是杂合体，经加倍后即纯化，为加速育种进程提供了前所未有的机会。目前，花药培养已在200多个植物种中获得成功，中外学者对影响花药培养的内外因素进行了广泛深入的研究，运用花药培养已经获得新品种的重要作物有水稻、小麦和大麦等，通过花药培养也获得了一批纯合玉米自交系。甘蓝型油菜通过花药均获得单倍体植株，进而加倍，已成为常规育种的重要辅助技术。　　1．2通过胚培养克服远缘杂交不亲和性和杂种后代的自交不亲和性，拓宽种质范围远缘杂交是植物育种的二个重要方面。通过远缘杂交，可以获得品种间杂交

4、难以得到的变异类型。通过栽培种和野生种间的杂交，还可以从野生种那里获得如抗病性和对恶劣环境适应性等经济性状。但远缘杂交也存在许多困难。其中之一是杂种胚乳不能正常发育，杂种胚也会因饥饿死亡。在芸薹属、萝卜属等作物上，远缘杂交均有成功的报道，我国也有不少成功的例子，如甘蓝型油菜与兰花籽、诸葛菜的种属间杂交等。　　1．3原生质体培养及融合技术植物原生质体是指用特殊方法脱去细胞壁的、裸露的、有生活力的原生质团。这种裸露细胞在适当的外界条件下，还可以形成细胞壁，进行有丝分裂，形成愈伤组织和诱发再生植株，因而仍然具有细胞的全能性。原生质体培养就是指以这种裸露细胞作为外植体所进行的离体培养。原生质

5、培养的主要目的是实现远缘物种的体细胞杂交和外源染色体、DNA或细胞器的导入，以这种生物学手段对植物进行改良。在植物育种上应用最多而且期望最高的是体细胞杂交。　　体细胞杂交又称原生质体融合，是指2种原生质体间的杂交。它不是雌雄配子间的结合，而是具有完整遗传物质的体细胞之间的融合。因此，杂交的产物一异型核细胞或异核体中将包含有双亲体细胞中染色体数的总和及全部细胞质。当然，由于自然的原因，由杂种细胞再生成的杂种植株内，染色体数目和细胞器的组成以及其它细胞质成分还有不同程度的变化，因而大大增加了后代的变异。此外，由于人为的控制，也会使杂种细胞内的遗传物质发生某种变化，例如体细胞杂交过程中有意

6、识地去除(或杀死)某一亲本的细胞核，得到的将是具有l个亲本细胞核和2个亲本细胞质的杂种细胞，通常把这种细胞称为胞质杂种。　　关于原生质体融合技术，自Carlson(1972)获得第l个烟草体细胞杂种以来，到80年代中期报道有15个种内组合，38个种间组合，13个属间组合的体细胞杂种植株。大多数属于茄科植物，十字花科只有少数。据不完全统计，到90年代，通过体细胞杂交技术又增添了再生植株的种内杂种14个，种间62个，属间47个，并有2个科间组合的胞质杂种分化出植株。油菜的原生质体融合在70年代也开始了尝试，如拟南芥菜和白菜型油菜原生质体融合获得了自然界不存在的属间体细胞杂种一拟南芥油菜。

7、Banneret等通过种间杂交将Ogura在萝卜中发现的雄性不育性胞质转移到甘蓝和甘蓝型油菜中。Pelletier等通过体细胞融合的方法产生雄性不育的甘蓝型油菜胞质杂种，从而得到优良的没有缺点的雄性不育系。Heyn通过油菜雄性不育和Raphanobrassica(萝卜×甘蓝型油菜杂交的双二倍体)种间杂交，将恢复基因从萝卜导入到甘蓝型油菜中，Pelletier等选择得到了具有改良的最佳胞质杂种组胞质全恢复植株，这类种质具有一个显性恢复等位的基因，近年来，通过