【正文】 倍體 二倍體 多倍體和非整倍體 細(xì)胞數(shù) ％ 細(xì)胞數(shù) ％ 細(xì)胞數(shù) ％ 1 3 12 18 92 51 50 83 14 6 15 29 65 39 27 33 9 6 7 19 第二節(jié) 體細(xì)胞變異的細(xì)胞遺傳學(xué)基礎(chǔ) 離體培養(yǎng)的體細(xì)胞變異，從本質(zhì)上來說是細(xì)胞對環(huán)境壓力的應(yīng)答機制的調(diào)整。如第一次 DNA復(fù)制沒有發(fā)生分裂的 4n核，在此后的分裂進程中，與正常分裂的 2n核發(fā)生融合，從而形成六倍體（張冬生， 1989）。 ?擬南芥髓組織、成熟葉片以及托葉細(xì)胞多倍體發(fā)生過程的研究顯示，一個在 G2期表達(dá)的 CDK基因 CKS1At參與調(diào)節(jié)了 DNA重復(fù)復(fù)制過程（ Jacqmard等， 1999）。 ? 染色體結(jié)構(gòu)變異既可發(fā)生在愈傷組織細(xì)胞中，也可發(fā)生在再生植株中，有時在一些再生植株的有性后代中也能觀察到。 ?從利用體細(xì)胞變異的角度看，染色體變異大多是一些畸形變異，真正可利用的染色體變異是十分有限的。 ?植物的許多性狀特別是經(jīng)濟性狀均由多基因控制，對于多基因控制性狀的堿基突變可能由于技術(shù)上的復(fù)雜性，目前還沒有關(guān)于多基因控制性狀的堿基突變報道。 ?在水稻、小麥等作物中也發(fā)現(xiàn)一些微衛(wèi)星 DNA的擴增。 ?Peter等的研究顯示，在煙草抗草甘磷的突變體中，至少有 2個與 EPSPs合成相關(guān)的基因發(fā)生了選擇性擴增，而且這些突變體在沒有草甘磷選擇壓力存在的情況下仍富含 EPSPs mRNA。 ?因為培養(yǎng)中細(xì)胞快速分裂，異染色質(zhì)復(fù)制滯后，引起細(xì)胞分裂后期形成染色體橋和染色體斷裂。 ?DNA甲基化在基因表達(dá)調(diào)控中具有重要作用。 ?Kova?ik等在煙草細(xì)胞懸浮系“ TBY2”培養(yǎng)中，觀察到由于滲透壓的改變，細(xì)胞 DNA出現(xiàn)了超甲基化的現(xiàn)象。而來自 FGC的變異植株只有 50％能恢復(fù)正常。 １誘變材料的選擇 ２自發(fā)變異 ３細(xì)胞誘變 ４突變體篩選 ５體細(xì)胞變異的應(yīng)用 ?選擇起始材料需考慮以下幾方面的問題 : ?其一，目標(biāo)性狀的可行性。另外，培養(yǎng)類型中，原生質(zhì)體、細(xì)胞、愈傷組織培養(yǎng)等所出現(xiàn)的變異頻率要高于組織或器官培養(yǎng)的變異。 ?此外亞硝酸、羥胺等某些抗菌素等亦可引起突變產(chǎn)生。 ? 賈敬芬等以小麥幼胚愈傷組織為材料，在含有 ％ NaCl的 N6培養(yǎng)基上直接篩選出小麥耐鹽系。 ?林定波等將錦橙株心細(xì)胞愈傷組織的懸浮細(xì)胞經(jīng) γ射線照射，然后在高濃度脯氨酸培養(yǎng)基中培養(yǎng)篩選，獲得了抗寒體細(xì)胞變異愈傷組織，并再生植株。 ?在水稻方面，國外至少育成了 12個米質(zhì)優(yōu)良的品種，如日本的美雪錦、賓系酒 18號、加賀光、富士光、宵錦，美國的 Calmochi201等等。 ?突變 DNA序列用作分子標(biāo)記進行遺傳研究。體細(xì)胞突變技術(shù)的不斷成熟，使多細(xì)胞生物大群體突變的建立成為可能。如番茄推遲成熟的突變體Nr，與乙烯應(yīng)答基因突變有關(guān)；玉米胚乳皺縮型突變（ sh）可能涉及到蔗糖代謝的相關(guān)酶基因的突變，分析野生型和突變型的蔗糖合成酶和堿性轉(zhuǎn)化酶活性顯示，野生型的蔗糖合成酶活性比突變系高，而堿性轉(zhuǎn)化酶活性比突變系低。玉米黃化突變體pun是一個在光照下不可逆轉(zhuǎn)的突變體，分析顯示，該突變體為一核單基因隱性突變，該基因的突變擾亂了葉綠體基因編碼的蛋白質(zhì)積累，進而使葉綠體膜系統(tǒng)發(fā)育不足，類囊體相關(guān)蛋白不能積累。 ?突變體直接用于基因功能鑒定。 ?意大利選育的硬粒小麥 Creso，品質(zhì)好、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強，成為該國小麥種植主栽品種。 ?間接選擇法是一種借助于與突變表現(xiàn)型有關(guān)的性狀作為選擇指標(biāo)的篩選方法。如抗除草劑、抗鹽堿突變體的篩選，均可直接在培養(yǎng)基中加入一定濃度的除草劑或增加滲透壓的物質(zhì)。 特別是以原生質(zhì)體為誘導(dǎo)材料時 ， 可以使用紫外線照射 ， 因為常用紫外線的波長為 270nm， 與 DNA吸收波長 260nm相近 ， 而原生質(zhì)體因為沒有細(xì)胞壁的屏障 ， 對紫外線的敏感性較強 ， 從而可以達(dá)到較好的誘變效果 。 ?體細(xì)胞無性系自發(fā)變異頻率既與培養(yǎng)物的遺傳背景、外植體類型及培養(yǎng)類型有關(guān)，同時也受培養(yǎng)時間、培養(yǎng)基成分等因素的影響。 ?在細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中，誘變劑可較均勻的接觸細(xì)胞，因此可以引起培養(yǎng)細(xì)胞相對較高頻率的發(fā)生突變，增加了選擇機會。進一步研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生這種變異的愈傷組織有兩種類型，一種是瘤狀愈傷組織（ NCC），另一種是快速生長愈傷組織（ FGC）。來自玉米幼胚再生植株的某些無性系與供體相比發(fā)生了超甲基化，而另一些再生植株卻只在與 G相鄰的 C上發(fā)生甲基化，而且這種甲基化在基因組中的分布不均勻。 ?Mckenzie等為了建立一個穩(wěn)定的轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽體系，將 Ds/Ac轉(zhuǎn)座系統(tǒng)導(dǎo)入球莖甘藍(lán)中，獲得的攜帶有轉(zhuǎn)座系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化植株，在離體培養(yǎng)下增加選擇壓力，篩選穩(wěn)定的轉(zhuǎn)座子插入突變，結(jié)果觀察到在獲得到 42個 Ac切除的穩(wěn)定 Ds插入再生植株中，有 29個植株發(fā)生了 Ds再轉(zhuǎn)座。 ?一些 DNA序列的減少只發(fā)生在愈傷組織形成階段，再生植株過程中又恢復(fù)到正常狀態(tài)，目前還不清楚這種變化的生物學(xué)意義。草甘磷能抑制 3烯醇丙酮酸莽草酸鹽 5磷酸合成酶（ EPSPs）活性，抗草甘磷突變體則具有較高 EPSPs活性。 ? 離體培養(yǎng)下 DNA序列的選擇性擴增包括兩種情況， 一是重復(fù)序列的擴增，二是基因的選擇性擴增。 一 . 堿基突變 ?對于 單基因控制的遺傳性狀 ，大多數(shù)堿基突變可以穩(wěn)定遺傳而且符合孟德爾遺傳分離規(guī)律，這一點已在水稻、煙草和玉米的體細(xì)胞變異中得以證實。在核裂出現(xiàn)頻率高的材料中，多倍體、亞多倍體和非整倍體細(xì)胞的出現(xiàn)頻率亦相應(yīng)提高。增加DNA甲基化，亦會引起染色體斷裂。同時，在玉米中還發(fā)現(xiàn)了 CDK的抑制子 CKI， DNA核內(nèi)復(fù)制通過 CDK的調(diào)控在動物發(fā)育和病理細(xì)胞中已被證實。 ? D’Amato等（ 1980）報道，紅花菜豆（ Phaseolus coecineu， 2n＝ 22）幼胚離體培養(yǎng)形成的愈傷組織，正常二倍體細(xì)胞只占二分之一，由于 DNA核內(nèi)多次復(fù)制，有的細(xì)胞核內(nèi) DNA值達(dá)到 128c。染色體分析顯示，這些植株大多為非整倍體和多倍體。一般來講，懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞較半固體培養(yǎng)的細(xì)胞易產(chǎn)生變異。 ? 在 mgL1激動素和 1 mgL1NAA的培養(yǎng)基上建立起來的纖細(xì)單冠菊幼苗愈傷組織，保存 80天以后，其中多數(shù)細(xì)胞為二倍體，少數(shù)為四倍體。 ?Tremblay等（ 1999）比較研究黑云杉和白云杉體細(xì)胞變異時也顯示，黑云杉中體細(xì)胞變異頻率最大的基因型可達(dá)％，而有些基因型變異率則為 0。 ?黑云杉 (shan)（ P. m