生物技術(shù)第七講植物體細胞遺傳學(編輯修改稿)
2025-02-12 18:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 往分化能力低下，再生植株大多生長不正常，有性繁殖的遺傳穩(wěn)定性差。 紡錘體形成異常使得有絲分裂不正常是其原因之一。 非正常有絲分裂包括多極紡錘體形成和核裂。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 1 堿基突變 堿基突變是指 DNA序列中堿基的改變。 如果改變堿基的 DNA序列處于結(jié)構(gòu)基因的位置或調(diào)控序列的位置，就可能導致遺傳狀態(tài)的改變。 堿基突變是產(chǎn)生體細胞變異的重要途徑之一。 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、煙草和玉米的體細胞變異中得以證實（張春義和楊漢民，1994）。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 2 DNA序列的選擇性擴增與丟失 在許多植物中均觀察到， DNA分子中一些重復序列在培養(yǎng)條件下發(fā)生了擴增。 在許多植物種類中還觀察到，在組織培養(yǎng)過程中，以及經(jīng)組織培養(yǎng)再生的植株，甚至在這些植株的后代中，有時也會發(fā)生 DNA序列丟失的現(xiàn)象。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 研究還發(fā)現(xiàn)， DNA的減少不僅發(fā)生在核DNA中，也有發(fā)生在葉綠體基因組中。 一些 DNA序列的減少只發(fā)生在愈傷組織形成階段，植株再生過程中又恢復到正常狀態(tài)，目前還不清楚這種變化的生物學意義。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 3 轉(zhuǎn)座子活化 轉(zhuǎn)座子 (transposon)：在基因組中可以移動的一段 DNA序列。 轉(zhuǎn)座子首先是由 McClintock在玉米中發(fā)現(xiàn)的，現(xiàn)已證實它是引起許多遺傳不穩(wěn)定現(xiàn)象的重要原因。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 我國學者朱至清（ 1991）認為，可能是 轉(zhuǎn)座子在培養(yǎng)環(huán)境中首先被激活而轉(zhuǎn)座，從而造成染色體的結(jié)構(gòu)變異。 目前關于轉(zhuǎn)座子引起體細胞變異的直接實驗證據(jù)還十分有限，但許多學者認為，用轉(zhuǎn)座子解釋體細胞變異有許多合理性，如變異頻率高、沉默基因活化等。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 4 DNA甲基化 DNA甲基化（ methylation）在基因表達調(diào)控中具有重要作用。離體培養(yǎng)再生植株的甲基化變化首先在玉米體細胞無性系再生植株中發(fā)現(xiàn)。 胡蘿卜、番茄、馬鈴薯等多種植物的培養(yǎng)細胞或再生植株中，均報道發(fā)現(xiàn)了因 DNA甲基化改變而產(chǎn)生的體細胞變異（刁現(xiàn)民和孫敬三， 1994）。 體細胞變異的分子遺傳學基礎 除了 DNA甲基化程度的增加外， 離體培養(yǎng)中的某些變異還來自于 DNA甲基化程度的降低。 最典型的例子是油棕體細胞胚植株由于甲基化的減少而造成的雄蕊雌性化變異。（ Rival， 1997）。 體細胞無性系變異的誘導與選擇 1 體細胞變異誘導材料的選擇 目標性狀的可行性 體細胞突變的頻率雖然較高，但對于某一個體來講，變異的性狀是個別的，因此選擇綜合性狀良好的植物品種材料，通過誘變改變個別不良性狀，是體細胞突變系選擇的目的。 體細
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