試論單倍體的產生途徑及其在作物遺傳育種中的應用

孫玥 蘇京平 王勝軍 閆雙勇 孫林靜

文章編號： 1005-2690（2019）09-0054-01? ? ? ?中圖分類號： S330? ? ? ?文獻標志碼： A

摘? ?要：體細胞雙倍體是植被在正常生長和發育過程中存在的形式個體。單倍體作為特定時期和特定階段的組織形式，可以通過高科技手段進行單倍體染色體的獲取，繼而提高育種選擇的效率和水平。針對單倍體產生的途徑進行了深入分析，并對其在作物中所發揮的遺傳作用進行進一步的研究和探索。

關鍵詞：單倍體;產生途徑;作物;遺傳育種;應用

1? ?單倍體的產生途徑

單倍體染色體是正常植被體細胞中數目的一般形式，在自然界可探索的范圍內，植被自發形成的單倍體細胞概率十分低。但隨著近年來科學技術的不斷完善和發展，單倍體可以通過人為誘導的方式進行培育，并在作物遺傳的過程中有著較為顯著的育種作用[1]。但由于單倍體的生產時期較為特殊，且自然發生的概率不高，不能夠適應當前商業育種的模式，因此，相關研究人員根據其特點，形成了以人工誘導為基礎的單倍體生產模式。

1.1  ?遠緣雜交途徑單倍體的培育

遠緣雜交單倍體生產模式，可以將其分為具有染色體消除型和人工合成型兩種不同模式的綜合。一般情況下，染色體消除模式是在人們常見的大麥以及小麥等高等農作物中被發現和應用的。通過小麥、玉米或珍珠栗的劃分進行雜交與培育，胚拯救的人工合成模式多使用于油菜、小麥等異源多倍體植物種，通過不同異源多倍體間的雜交，獲得所需求的單倍體。但由于小麥等農作物中有著5A以及5B等顯性基因，并對遠緣雜交型的不親和性有著針對性控制，在一定程度上限制了小麥單倍體的培育。人工合成則多應用于具有異源多倍體特征的油菜或小麥等農作物中，并通過不同異源多倍體農作物間的雜交，如四倍體和二倍體的雜交，獲得單倍體等。

1.2? ?花藥雜交途徑單倍體的培育

不同植被中都有單倍體植株的存在，大量的人工誘導試驗可以獲得不同植物種的單倍體。此言論一出，諸多國際研究機構人員均對此項技術給予了高度重視，并對多種植物進行了單倍體培育技術的改良。花藥雜交途徑單倍體的培育，則是在遠緣雜交途徑培育基礎上的另一種單倍體培育方式[2]。

花藥培養作為我國植物單倍體培育中較為核心的技術，在此項技術的創新和應用過程中，已經成功培育出水稻品種超過60個、小麥品種超過20個。

2? ?單倍體在作物遺傳育種中的應用

2.1? ?提高育種進程，加快純化育種

單倍體染色體在數目上是正常植被染色體的1/2。從理論分析角度出發，通過對兩親本進行自由且不同等的基因排列組合，其選育的效率是常規選育方式的2N。并且在N數值范圍不斷增加和擴大的基礎上，其選育的效率更是不斷擴大，在基因屬性上也不存在顯性或隱性相互作用的影響。

我國從20世紀70年代開始引進并創新花藥培養育種的方式，并在多年的研究中取得了諸多顯著的應用成就，以小麥和水稻為代表的單倍體物種培育，更是在世界上處于遙遙領先的地位。

不僅如此，在雜交育種和轉基因技術的不斷發展與融合下，我國相關行業研究人員更是創建了一套較為完善和成熟的育種技術應用體系，為我國農業發展起到了不可忽視的作用[3]。

2.2? ?單倍體在突變體研究中的應用

單倍體不僅可以在農作物以及轉基因方面作出突出的貢獻，在突變體行業的研究過程中也發揮著不可替代的作用。其不僅提供了較為合適的發展契機，更不存在顯隱性突變的現象。

不僅如此，通過對突變的單倍體進行加倍等方式，還可以獲得突變二倍體，并較少在突變研究過程中出現嵌合體等相關形式。

另外，單倍體在突變研究過程中，還可以以油菜等相關作物作為試驗載體，并對其中所含的小孢子進行及時誘導，提高突變過程中脂肪酸的含量，繼而將油酸含量增加至更多的份數，增加突變研究的發展性和未來可持續性。

3? ?結語

總之，在科學技術不斷創新和發展的過程中，根據不同農作物中不同生物特點，對其進行單倍體的誘導性改良，不僅成功應用于規模化育種研究中，更為普通大眾帶來了更多發展的可能。在未來的發展過程中，還可以運用單倍體在遺傳研究中的優越性和獨特性對轉基因等技術進行深度分析，提高單倍體在行業研究中的價值和作用。

參考文獻：

[ 1 ] 李龍，彭智，毛新國，等.小麥高密度遺傳圖譜構建及抗旱相關生理性狀的遺傳解析[J].植物遺傳資源學報，2018（3）：531-538.

[ 2 ] 殷麗琴，付紹紅，楊進，等.植物單倍體的產生、鑒定、形成機理及應用[J].遺傳，2016（11）：979-991.

[ 3 ] 相志國，海燕，康明輝，等.單倍體的產生途徑及其在作物遺傳育種中的應用[J].河南農業科學，2011，40（11）：17-21.

（收稿日期：2019-07-22）