白葉枯病是水稻嚴(yán)重的病害之一,疣粒野生稻對(duì)其具有高度抗性。研究人員利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù),試圖將疣粒野生稻的抗白葉枯病特性轉(zhuǎn)移到栽培稻中。
(1)將兩種水稻外植體分別接種在含植物激素的培養(yǎng)基上,經(jīng)
脫分化
脫分化
過程形成愈傷組織后用 纖維素酶和果膠
纖維素酶和果膠
酶處理獲得游離的原生質(zhì)體。
(2)本研究運(yùn)用的技術(shù)手段依據(jù)的原理是 細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性
細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性
,可用 聚乙二醇
聚乙二醇
方法人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。
(3)“不對(duì)稱體細(xì)胞雜交法”可以將一個(gè)親本細(xì)胞內(nèi)的部分染色體或染色體上某些片段轉(zhuǎn)移到另一個(gè)親本體細(xì)胞內(nèi),獲得不對(duì)稱雜種植株。大劑量的X射線能隨機(jī)破壞染色體結(jié)構(gòu),使其發(fā)生斷裂、易位、染色體消除等,從而導(dǎo)致細(xì)胞不再持續(xù)分裂。碘乙酰胺能使細(xì)胞質(zhì)中的某些酶失活,抑制細(xì)胞分裂。為了達(dá)到轉(zhuǎn)移抗白葉枯病特性的目的,融合前要用X射線照射 疣粒野生稻
疣粒野生稻
的原生質(zhì)體,用碘乙酰胺處理另一親本的原生質(zhì)體。經(jīng)誘導(dǎo)融合后,只有異源融合后的雜種細(xì)胞可持續(xù)分裂形成再生細(xì)胞團(tuán),原因是 雜種細(xì)胞由于融合,補(bǔ)充了細(xì)胞質(zhì)中失活的酶(生理互補(bǔ)),細(xì)胞能正常分裂
雜種細(xì)胞由于融合,補(bǔ)充了細(xì)胞質(zhì)中失活的酶(生理互補(bǔ)),細(xì)胞能正常分裂
。
(4)觀察再生植株細(xì)胞中的染色體,發(fā)現(xiàn)數(shù)目 均少于
均少于
兩親本染色體數(shù)目之和,說明成功獲得了不對(duì)稱雜種植株。有些雜種植株染色體數(shù)目與栽培稻相同,性狀明顯偏向栽培稻,但也表現(xiàn)出疣粒野生稻的一些特性,推測這些雜種植株無多余染色體但具有疣粒野生稻特性的原因是 來自野生稻的某些基因通過染色體易位整合到栽培稻細(xì)胞中
來自野生稻的某些基因通過染色體易位整合到栽培稻細(xì)胞中
。
(5)用致病性強(qiáng)的兩種水稻白葉枯病菌株接種,檢測72株雜種植株的抗性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)共有40株表現(xiàn)抗性,其中17株對(duì)兩種菌株都表現(xiàn)抗性。綜合染色體數(shù)目及抗性檢測結(jié)果,應(yīng)優(yōu)先選擇 染色體數(shù)目和栽培稻相同、且對(duì)兩個(gè)菌株均表現(xiàn)出抗性
染色體數(shù)目和栽培稻相同、且對(duì)兩個(gè)菌株均表現(xiàn)出抗性
的雜種植株進(jìn)行繁育。