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玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,今年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。

2017年06月10日 文/韩竞仪 324次阅读

  玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,今年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。

  (1)单倍体玉米体细胞的染色体数为10,因此减数分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的染色体组。

  (2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体,胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)

  ①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。

  从图2结果可以推测单倍体的胚是由卵细胞发育而来。

  ②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色,紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是紫粒亲本是杂合子。推测白粒亲本的基因型是aaRr/Aarr

  ③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下

  请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出表现相应的基因型单倍体籽粒的表现型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr

  (3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:G和H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。

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