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        到:植物育 種史

 

植物育種

栽培種是栽培植物的基本分類群,一個栽培種是經人為選出,具有某一特質或一些特質,的一群植物。這群植物在經過適當的方法來繁殖後,其特性都具有清楚的可區別性、一致性、以及穩定性。

植物育種就是找尋或創造植物性狀的變異然後加以選拔並且固定,使該新的特性在經過適當的繁殖方法後,可以保留於後代。  


 

 

植物繁殖體系 

有性繁殖

自交植物:如水稻,為兩性花,而且自然狀態下不接受其他植株的花粉。此類品種再自行產生的種子後代通常可以維持其特性。  
         自交植物:
雜交率 < 5% 稻 小麥 大豆 蕃茄 桃 


異交植物:如玉米,自然狀態下接受其他植株的花粉,因此後代的特性常與上代不一致,要維持品種的特性需要特別的照顧。異交植物經人為強迫自交,可形成自交品系,自交品系在人為控制交配下,可以保持其特性。
         常異交植物:
雜交率 5~10(49) % 高 棉 蠶豆
        
異交植物:雜交率³ 50 %    玉米 甘藷 向日葵
                                                 甘藍 蘋果  
  (自交弱勢)


雜交種:兩個自交品系雜交所產生的雜交一代種子,品質常較優良,但所產生的下一代種子,基因型很不一致,因此再次播種後所要的特性無法重現。每次播種時都要重新生產或購買雜交一代種子。

無性繁殖

營養繁殖:用塊根、塊莖、分芽等來育苗,或將葉片枝條等營養體進行扦插,

組織培養:用原生質體、細胞、組織、器官等無菌培養方法進行微體繁殖,可以得到相同遺傳質的後代。組織培養方法所的到的後代便亦可能較多。

無融合生殖:Apomixis (單性生殖, 無配生殖)

雌雄同花:稻 大豆 蕃茄 桃                  

雌雄同株異花:玉米 薏苡

雌雄異株: 蘆筍 銀杏

兩性花+單性雄花:胡瓜 

雌雄異株或同株: 木瓜

自交不合和 self incompability


 

 

 

變異的來源與創造 

天然突變:

自然狀況下基因或染色體產生突變,使得特性發生改變。可直接在自然界中觀察選拔而得到。

  • 基因突變:

  • 染色體突變:

人為誘變:

用藥劑或放射線來處理,使基因或染色體突變。

雜交:

內、種間、甚或屬間雜交,使得遺傳組成發生排列組合,產生許多的變異。

  • 雜交優勢與自交弱勢:

基因轉殖:


 

 

遺 傳 律

一對基因 A為顯性,a為隱性。一對基因的三種可能: AAAa aa  

例如:AAAa,為葉表有毛,aa為葉表無毛。AAaa為同質基因,Aa為異質基因。

 

AA × aa

       ↓雜交

      Aa     所產生的第一代性狀一致,皆有毛。

       ↓自交

1 AA: 2Aa 1aa    所產生的第二代性狀分離。

有毛:無毛 為 1/3。異質基因自交後,半數的基因成為同質性。

 
. A A
a Aa Aa
a Aa Aa

 

. A a
A AA Aa
a aA aa

     

      AA   性狀一致。

       ↓自交

      AA

 
. A A
A AA AA
A AA AA

 

 

       aa  性狀一致。

       ↓自交

    aa

 
. a a
a aa aa
a aa aa

 

 

若一個植株自交所產生的後代,每一個後代都很整齊,表示原來植株的基因是同質的,不是AA就是aa。或自交後代分歧,則其基因是異質的,Aa

自交植物的基因98%以上是同質的。異交作物則許多基因是異質的。水稻因為是自交作物,種子種下去,所生出的植物還是一樣的表現。荔枝因為是異交作物,因此吃到一粒很好的果實,種子種下去,所長出的新植株不會長出一樣品質的荔枝。果樹的繁殖因此都用無性繁殖,基因不會分離。

請按下參考pps檔:一對因子二對因子  (完畢後請按瀏覽器上的上一頁back)

 

自交弱勢與雜交優勢


 

 

變異的固定 

利用無性繁殖方式,直接固定該變異。不過若伴隨著不良的性狀,則此方法無法去除該不良的性狀。用種子繁殖,該性狀不會固定下來。

若為自交植物,選擇兩個親本來雜交,雜交後代自分離世代開始,在田間選優良的植株,保留其種子再種。由於是自交植物,每自交一代,異質基因數量減少50%,如此經若干(6-8)世代,就可以得到優良的純系品種。

若要將乙品種的某一特性倒入甲品種,則在將甲予以雜交後,所得種子播種長大後再與甲交配,所得種子在播種長大後再與甲交配,是所謂回交法。每次選擇雜交種子所長出的植株時,需要確定該植株具有所要轉移的特性。

雜交種:雜交作物先育成自交系,或自交作物直接的利用。選擇兩個自交系,經交配產生雜交種子,以雜交種子作為播種,通常可以得到雜交優勢的優點。不過,種出來的植株所產生的種子,不宜再用來播種,因為第二代是分離世代,所長出的植株參差不齊,品質不好。

雜交一代:F1,(F. sub. 1,  Filial generation 1)


 

 

花卉育種簡例 

選拔

由一批種子中可能選出一個具有好性狀形的植株,可以加以隔離,形成新的品種。種的越多,選到的機會越大。選到後要加以隔離,例如用罩子或細網將全株套起來,或則將花套袋,防止昆蟲進入或避免其他植株的花粉的干擾。當種子成熟後加以採收乾燥儲存,直到下一季再於隔離的狀態下播種,即該處沒有中其他品種的種子。植株長大後將不具有該特性的植株拔掉,選符合的植株行隔離採種。如此返復進行若干世代,直到所播的種子長出來的植株全都具有所要的性狀時,就形成具有穩定性的新的品種。

雜交

現有兩自植物交品種,分別具有不同的優良性狀時,如A為矮性白花,B為高莖紅花,若要育成矮性紅花的品種,可以分別種植兩品種,並使同時期開花。花期到時,將A的花粉授到B的柱頭,以及將B的花粉授到A的柱頭。受粉前,在花未開時,先將B(A)的花瓣以及雄蕊花藥剝除,然後用毛筆沾A(B)的花粉,塗在B(A)的柱頭上,然後用紙袋套起來,並加標記。

等成熟後採收種子登記雜交標記,於下個季節播種。播種後等植株長大,選擇同時具有兩個所要的性狀的植株(如矮性與紅花),其他則拔除。然後隔離採種同上述的選拔方法。


 

 

 

生物技術與倫理

GMO:Genetically modified organism(s).

LMO:Living modified organism. General term used by international biosafety community to refer to genetically modified organisms.

Biosafety:有些已經證實有害,大多短期間無法證實有害但也無法保證長期無害。

國家政策:非GMO國家?

GMO面面觀網站

生物技術倫理相關網站