生物技術(shù)第七講植物體細(xì)胞遺傳學(xué)(編輯修改稿)
2025-02-12 18:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 往分化能力低下，再生植株大多生長(zhǎng)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(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 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(dǎo)致遺傳狀態(tài)的改變。 堿基突變是產(chǎn)生體細(xì)胞變異的重要途徑之一。 對(duì)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(diǎn)已在水稻、煙草和玉米的體細(xì)胞變異中得以證實(shí)（張春義和楊漢民，1994）。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 2 DNA序列的選擇性擴(kuò)增與丟失 在許多植物中均觀察到， DNA分子中一些重復(fù)序列在培養(yǎng)條件下發(fā)生了擴(kuò)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(shí)也會(huì)發(fā)生 DNA序列丟失的現(xiàn)象。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 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(fù)到正常狀態(tài)，目前還不清楚這種變化的生物學(xué)意義。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 3 轉(zhuǎn)座子活化 轉(zhuǎn)座子 (transposon)：在基因組中可以移動(dòng)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(shí)它是引起許多遺傳不穩(wěn)定現(xiàn)象的重要原因。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 我國(guó)學(xué)者朱至清（ 1991）認(rèn)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(guān)于轉(zhuǎn)座子引起體細(xì)胞變異的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)還十分有限，但許多學(xué)者認(rèn)為，用轉(zhuǎn)座子解釋體細(xì)胞變異有許多合理性，如變異頻率高、沉默基因活化等。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 4 DNA甲基化 DNA甲基化（ methylation）在基因表達(dá)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(xì)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(xì)胞或再生植株中，均報(bào)道發(fā)現(xiàn)了因 DNA甲基化改變而產(chǎn)生的體細(xì)胞變異（刁現(xiàn)民和孫敬三， 1994）。 體細(xì)胞變異的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ) 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(xì)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(xì)胞無性系變異的誘導(dǎo)與選擇 1 體細(xì)胞變異誘導(dǎo)材料的選擇 目標(biāo)性狀的可行性 體細(xì)胞突變的頻率雖然較高，但對(duì)于某一個(gè)體來講，變異的性狀是個(gè)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(gè)別不良性狀，是體細(xì)胞突變系選擇的目的。 體細(xì)
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