牧草倍性育種原理與技術

內容概要

　　《牧草倍性育種原理與技術》是我國第一部牧草倍性育種領域的專著，為“十一五”國家科技支撐計劃“牧草倍性育種技術研究”課題的最新成果，是綜合國內外牧草倍性育種領域的研究進展和成果編著而成。書中重點介紹了牧草多倍體的產生與進化、牧草多倍體與種質創(chuàng)新、主要的牧草倍性育種技術原理與方法以及常用的細胞遺傳學技術在牧草倍性育種當中的應用等，力求反映國內外牧草倍性育種最新的研究動態(tài)和前沿領域?！赌敛荼缎杂N原理與技術》適合作為高等農林院校草業(yè)科學專業(yè)本科生和研究生的參考書籍，也可供相關研究人員和育種者參考查閱。

作者簡介

　　周禾，男，1955年生，1976年大學畢業(yè)于內蒙古農牧學院，1992年于法國第戎大學獲博士學位?，F(xiàn)任中國農業(yè)大學動物科技學院草業(yè)科學系教授，博士生導師，中國草學會副理事長，中國草學會草坪專業(yè)委員會主任委員，全國草品種審定委員會委員。主要研究領域為草坪學、飼草加工學和草類育種。主持完成“十五”“十一五”草類育種方面國家科研項目多項。作為主要完成人或參加人有維克多紫花苜蓿、京引野牛草、青海中華羊茅等品種通過國家審定。曾獲中國高校科學技術二等獎、農牧漁業(yè)豐收二等獎等獎項。
　　王赟文，男，1973年生，博士，中國農業(yè)大學動物科技學院草業(yè)科學系副教授。從事牧草育種與良種繁育方面的教學與科研工作。已發(fā)表學術論文51篇，其中SCI收錄13篇；發(fā)表國際會議論文展版或摘要10篇。合著《牧草良種繁育與種子生產》專著1部；主持制定國家標準1項，參與制修訂國家和農業(yè)行業(yè)標準5項；先后獲得省部級科技獎3項。

書籍目錄

第1章 緒論
1.1 牧草體細胞加倍技術
1.2 有性多倍體技術
1.3 遠緣雜交及雜交后代染色體加倍育性恢復技術
1.4 雄核發(fā)育誘導與單倍體育種技術
參考文獻
第2章 牧草多倍體進化及生物學意義
2.1 牧草多倍體發(fā)生的生物學規(guī)律
2.1.1 多倍體物種在自然界普遍存在
2.1.2 牧草多倍體形成的途徑
2.1.3 影響牧草多倍體形成的因素
2.2 牧草多倍化與適應性進化之間的關系及生態(tài)學意義
2.2.1 植物不同類群的多倍性與分類和進化地位密切相關
2.2.2 多倍性植物分布和形成的地區(qū)特點
2.2.3 多倍體的適合度及其生態(tài)遺傳學基礎
2.2.4 多倍體的種群動態(tài)和擴展能力
2.2.5 多倍體的繁育系統(tǒng)
2.3 牧草多倍體的生物學意義及育種價值
2.3.1 多倍體植株大型化和生長快速
2.3.2 利用多倍體增加牧草抗蟲和抗逆境能力
2.3.3 抗性基因的加倍
2.3.4 利用牧草多倍體克服遠緣雜交的障礙和轉移外源基因
2.3.5 同源和異源多倍體的育種價值
2.3.6 多倍體育性的提高
2.3.7 少量細胞型排除原理和多倍體利用
2.3.8 牧草倍性育種對遺傳選擇的作用
2.4 牧草多倍體進化的遺傳學基礎
2.4.1 新多倍體物種的細胞學特征
2.4.2 新多倍體物種突變的維持和進化特征
2.4.3 多倍體物種基因組的進化
2.4.4 多倍體牧草基因的進化
2.4.5 多倍體進化研究方法的更新
參考文獻
第3章 牧草多倍體與種質創(chuàng)新
3.1 牧草種質的概念及劃分
3.1.1 按親緣關系分類
3.1.2 按育種實用價值分類
3.1.3 種質創(chuàng)新
3.2 苜蓿屬多倍體與種質創(chuàng)新
3.2.1 苜蓿屬染色體組及其倍性
3.2.2 苜蓿屬內種間雜交
3.2.3 苜蓿屬與其他近緣屬問雜交
3.3 三葉草屬多倍體與種質創(chuàng)新
3.3.1 三葉草屬染色體組及其倍性
3.3.2 三葉草屬的雜交及倍性育種
參考文獻
第4章 禾本科牧草多倍體與種質創(chuàng)新
4.1 禾本科小麥族多年生牧草多倍體研究意義
4.1.1 禾本科小麥族雜種不育現(xiàn)象
4.1.2 禾本科小麥族多倍化現(xiàn)象
4.1.3 禾本科小麥族多倍體研究與遠緣雜交育種
4.2 禾本科小麥族多年生牧草染色體組構成
4.2.1 禾本科小麥族屬的劃分
4.2.2 禾本科小麥族屬的染色體組成
4.3 冰草屬牧草多倍體與種質創(chuàng)新
4.3.1 冰草屬染色體組及其倍性
4.3.2 冰草屬的雜交及倍性育種
4.4 披堿草屬牧草多倍體與種質創(chuàng)新
4.4.1 披堿草屬染色體組及其倍性
4.4.2 披堿草屬的雜交及倍性育種
參考文獻
第5章 牧草體細胞多倍體誘導加倍技術原理與應用
5.1 植物體細胞誘導多倍體育種的意義
5.2 多倍體誘導在牧草育種中的應用
5.3 體細胞多倍體誘導的常規(guī)方法
5.3.1 秋水仙素誘導染色體加倍原理
5.3.2 誘導染色體加倍處理方法
5.3.3 化學誘導劑類型與原理
5.4 植物外植體培養(yǎng)與多倍體誘導
5.4.1 植物外植體培養(yǎng)技術的發(fā)展
5.4.2 植物組織培養(yǎng)技術在遺傳育種領域的應用
5.4.3 牧草的組織培養(yǎng)研究
5.4.4 誘導植物離體組織染色體加倍
5.4.5 誘導離體多倍體的其他方法
5.5 染色體加倍植株的倍性鑒定
5.5.1 染色體直接計數(shù)法
5.5.2 掃描細胞光度儀鑒定法
5.5.3 細胞形態(tài)學鑒定法
5.5.4 逆境脅迫法
5.5.5 植物形態(tài)學鑒定法
參考文獻
第6章 牧草有性多倍體的產生原理與應用
6.1 有性多倍體的概念和產生原理
6.1.1 有性多倍體的概念
6.1.2 有性多倍體的分類
6.1.3 有性多倍體形成的途徑和機理
6.2 有性多倍體在植物中的分布
6.2.1 有性多倍體在植物中的分布特性
6.2.2 植物中配子形成頻率
6.2.3 2 配子產生頻率的檢測方法
6.2.4 2 配子形成的影響因素
6.3 有性多倍體在牧草育種中的意義和J世用
6.3.1 有性多倍體在牧草育種中的意義
6.3.2 有性多倍化作用在牧草育種中的應用
參考文獻
第7章 牧草遠緣雜交與染色體工程育種技術
7.1 牧草遠緣雜交概述
7.1.1 牧草遠緣雜交的意義
7.1.2 牧草遠緣雜交存在的主要問題
7.2 利用遠緣雜交創(chuàng)制牧草新種質的關鍵技術
7.2.1 牧草遠緣雜交親本的選配
7.2.2 牧草遠緣雜交技術
7.2.3 牧草遠緣雜交方式
7.2.4 克服牧草遠緣雜交不親和性的關鍵技術
7.2.5 牧草遠緣雜種后代的分離和選擇
7.3 牧草遠緣雜種真實性鑒定技術
7.3.1 牧草遠緣雜種的形態(tài)學鑒定
7.3.2 牧草遠緣雜種的細胞遺傳學鑒定
7.3.3 牧草遠緣雜種的同工酶鑒定
7.3.4 牧草遠緣雜種的DNA分子標記鑒定
7.3.5 牧草遠緣雜種的染色體原位雜交技術鑒定
7.4 牧草遠緣雜種育性恢復主要途徑
7.4.1 利用回交法克服牧草遠緣雜種的不育性
7.4.2 利用染色體加倍法克服牧草遠緣雜種的不育性
7.4.3 改善營養(yǎng)條件克服牧草遠緣雜種的不育性
7.5 牧草遠緣雜種染色體工程育種技術
7.5.1 秋水仙堿誘導牧草遠緣雜種染色體加倍的方法
7.5.2 染色體加倍植株的鑒定方法
7.5.3 牧草遠緣雜交染色體工程育種的基本程序
參考文獻
第8章 牧草雄核發(fā)育誘導與單倍體育種
8.1 高等植物雄核發(fā)育的途徑
8.1.1 A途徑
8.1.2 B途徑
8.1.3 C途徑
8.2 花粉單性發(fā)育的生物學基礎及單倍體獲得的途徑
8.2.1 植物的世代交替
8.2.2 植物的再生特性
8.2.3 植物細胞的全能性
8.3 單倍體植株的特點
8.3.1 植株相對弱小
8.3.2 生活力比較弱
8.3.3 高度的不孕性
8.3.4 加倍后基因型純合
8.4 單倍體植物在育種上的意義
8.4.1 控制雜種分離，縮短育種年限
……
第9章 牧草多倍體等位位點分離特征及同源性類型分析
第10章 牧草多倍體分子標記連鎖圖譜的構建原理與應用
第11章 流式細胞儀原理及其在牧草體細胞倍性鑒定中的應用
第12章 牧草原位雜交與染色體定位技術原理與應用
第13章 染色體組型分析方法研究進展
第14章 植物整倍體與浙滲系
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：11.1 牧草體細胞倍性鑒定的重要意義牧草染色體不同倍性現(xiàn)象在自然界普遍存在。大多數(shù)牧草都具有多倍性特點，如小麥族中9個屬的279個亞種中，多倍體占了84％。其中披堿草屬牧草中約21％是六倍體，75％是四倍體，3％是八倍體；賴草屬牧草中約67％是四倍體，還有25％是八倍體。從進化角度講，染色體組的染色體基數(shù)總是從不穩(wěn)定到穩(wěn)定，染色體倍數(shù)也是由少到多的。多倍體，特別是四倍體不僅是自然界中物種形成的重要途徑，也是人工合成物種和培育新品種的重要手段。在牧草育種中，三倍體是一個特殊的倍性。從理論上講，由于三倍體的不育性，三倍體牧草的綠色期要比親本長，三倍體牧草產量較高。由于三倍體沒有生殖生長，所有的營養(yǎng)都進行了營養(yǎng)生長，三倍體牧草有可能是提高產量的一條途徑。染色體倍性化在植物進化、作物品種改良上作用重大，在遺傳育種、優(yōu)良農藝性狀利用上還將發(fā)揮越來越重要的作用。植物染色體倍性鑒定應當遵循這樣的原則：早期篩選、破壞性小、準確度高、因陋就簡。因此，準確的鑒定出牧草的染色體倍性，是科研和生產的重要環(huán)節(jié)。體細胞倍性鑒定是牧草遺傳育種及其應用中十分重要的環(huán)節(jié)。單倍體具有很多優(yōu)點，因此單倍體育種是培育新品種的一種良好的途徑。但在牧草育種中，由于多數(shù)牧草屬于異花授粉植物，所以一般不使用單倍體手段育種，尤其不能單一使用單倍體育種手段，否則需要龐大的單倍體樣本容量，這在實際當中可能是很難辦到的，而且會降低后代群體的基因雜合性，反而造成其他性狀的衰退。通過單倍體加倍形成的純系所篤定的優(yōu)良性狀，在開放授粉的條件下，這些優(yōu)良性狀可能會被掩蓋起來，從而失去單倍體育種的優(yōu)點和價值。對于自花授粉植物來說，利用單倍體育種技術可快速形成純系并固定優(yōu)良性狀是可行的。單倍體育種可加速育種材料純化，縮短育種周期，加速育種進程，提高選育效率，并可以用于離體誘變和抗性突變體篩選等。由于F代植株所形成的花粉帶有其雙親的染色體，這樣獲得的純合株不僅是雙親的重組型，具有豐富的遺傳背景，而且縮短了育種年限，還有利于隱性基因的表達，排除了雜種優(yōu)勢的干擾。多年生黑麥草、多花黑麥草、高羊茅、無芒雀麥、象草、梯牧草及高羊茅與黑麥草雜種等已通過花藥培養(yǎng)獲得單倍體植株，如果染色體加倍成功，獲得純合植株，這對培育牧草新品種具有重要的實踐意義。

編輯推薦

《牧草倍性育種原理與技術》是現(xiàn)代農業(yè)高新技術成果叢書之一。

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