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英文名称:polyploid [[体细胞]]中含有三个以上[[染色体组]]的个体.[[多倍体]]在生物界广泛存在,常见于[[高等植物]]中,由于染色体组来源不同,可分为[[同源多倍体]]和[[异源多倍体]]. ==分布== 这是[[物种形成]]地另一种方式,是一种只经过一二代就能产生新[[物种]]的方式。由于多倍体生物一旦形成,它和原来的物种就发生[[生殖]][[隔离]],因而它成了新种,所以这种方式被称为爆发式的。多倍体在动物界极少发生,在[[植物界]]却相当普遍。很多植物种都是通过多倍体途径而产生的。约33‰的物种是多倍体。被子植物中约有40%以上是多倍体。[[小麦]]、燕麦、[[棉花]]、烟草、[[甘蔗]]、香蕉、[[苹果]]、梨、水仙等都是[[多倍性]]的。香蕉、某些[[马铃薯]]品种是[[三倍体]]的。一般马铃薯是[[四倍体]]。蕨类植物也有很多是多倍,裸子植物较少多倍,但有名的巨杉则为多倍。 ==形成方式== 多倍体的形成有2种方式,一种是本身由于某种未知的原因而使[[染色体]]复制之后,[[细胞]]不随之分裂,结果细胞中染色体成倍增加,从而形成同源多倍体(autopolyploid);另一种是由不同物种杂交产生的多倍体,称为异源多倍体(allopolypolid)。 同源多倍体是比较少见的。20世纪初,荷兰遗传学家研究一种[[月见草]](夜来香)(Oenotheralamarckiana)的遗传,发现一株月见草的染色体增加了一倍,由原来的24个(2n)变成了48个(4n),成了四倍体植物。这个四倍体植物与原来的[[二倍体]]植物杂交所产生的三倍体植物是[[不育]]的([[减数分裂]]时染色体不配对)。因此这个四倍体植物便是一个种。Hugo de Vries给这个新种定名为 Oenothe。 ==人造多倍体== 通过实验,可以人为地培育出同源多倍体植株,例如,[[西瓜]]是二倍体,具有11对(22条)染色体(2n=22)。在西瓜幼苗时期,用[[秋水仙素]]处理幼苗的生长尖,破坏分裂细胞的[[纺锤体]],使细胞内染色体增加了一倍,因而得到具有四倍染色体(4n)的西瓜植株。四倍体西瓜可以结实,产生种子,可以培育成四倍体西瓜品系。四倍体西瓜如果接受二倍体西瓜的[[花粉]],产生的后代是三倍体。由于这种三倍体在减数分裂时染色体不能正常[[联会]]配对,不能产生正常的[[配子]],不能正常结子,所以三倍体西瓜果实内没有正常的种子。市场上出售的无子西瓜就是这种三倍体西瓜。 异源多倍体的例子比较多。现在的栽培小麦(Triticum vulgaris)就是这样起源的。大约6 000年前,一种有14个染色体(二倍体)的野生小麦,称为一粒小麦(Triticummonococcum),与一种[[杂草]]山羊草(Aegilops sp.)杂交。这种杂草的正常二倍体也是14个染色体,但是它们与一粒小麦的14个染色体不同(不同源),因此不能配对,所以杂交后代是不育的。但是,由于[[低温]],这个杂交后代忽然染色体加倍,形成了一个异源多倍体,即二粒小麦(Triticum dicoccoides)。二粒小麦具有28个染色体,或14对染色体。二粒小麦与另一种二倍体山羊草(Ageilops squarrosa)杂交,二粒小麦有28个染色体,山羊草只有14个染色体,杂交的后代又是不育的。由于低温,这个杂交种的染色体又忽然加倍,形成了具有42个(28+14)染色体的异源多倍体,即现在栽培的普通小麦。 由于不同种的植物进行杂交产生的杂种经常是高度不育的,因此在培育异源多倍体植物时,要进行染色体加倍的处理,才能产生能够结实繁殖的后代。例如,将亚洲棉(2n=26)与野生美洲棉(2n=26)杂交得到的杂种,经染色体加倍(秋水仙素处理)得到染色体数为4n=52的棉株,与栽培种美棉相同。类似的试验在小麦、芸苔属、西洋李、烟草等植物都进行成功,为物种起源提供了有力的根据。在这些事例中,[[亲缘关系]]较远的物种之间的杂种后代[[能育性]]很低的原因之一是,杂种的染色体组成来自不同种的植物,在减数分裂中染色体不能配对。经过染色体加倍,解决了配对的问题,改进了育性。 ==我国多倍体研究== 我国农业科学家培育的小[[黑麦]]也是异源多倍体新种。小麦有42个染色体(6n=42),黑麦有14个染色体(2n=14)。小麦与黑麦杂交产生含21+7个染色体的杂种。由于染色体不能配对,杂种不育。但是用秋水仙素处理,使染色体数目加倍(42+14),这样就成了有繁殖能力的[[异源]]八倍体的小黑麦新种了。 关于多倍体育性:人工获得的多倍体往往有不育的特性,比如[[同源四倍体]],其自身的育性以及和二倍体杂交的育性都很低,选择育性好结籽性好的品系是一个很繁杂漫长的过程. 所以说多倍体育种说起来简单,操作起来不简单. 育成一个有价值的品种都要十几年甚至几十年来的工作. [[分类:生物]][[分类:遗传学]]
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