植物营养学第十章.ppt

不同基因型小麦在缺锌条件下籽粒产量t/ha比较 在缺铜土壤上不同基因型对铜的反应 根分泌的低分子有机物对根际养分的活化作用 磷营养效率的遗传控制表现为连续变异，具有多基因控制的数量遗传特性。 大豆的铁营养效率是由同一位点的一对等位基因（Fe，Fe和fe，fe）控制的，铁高效基因（Fe，Fe）为显性，其分离方式符合孟德尔遗传规律。进一步研究结果表明，铁营养效率的控制部位在根部而不在地上部。铁高效基因型大豆的根系具有较高还原铁的能力。 大豆铁高效率基因型（FeFe）× 铁低效率基因型（fefe）杂交后代分离的图式 Fefe FeFe Fefe feFe fefe P1P2 F1 F2 3：1 FeFe fefe × （绿叶） （黄化叶） × 自交 （分离） （绿叶） （绿叶） （黄化叶） PI HA HA HA PI PI PI HA 失绿叶片 绿色叶片 几种主要植物微量元素的遗传特征 营养特点 作 物 遗传特征 缺铁 大 豆 单位点，显性主基因控制的吸收 燕 麦 单基因，显性 番 茄 主基因 + 微效基因，显性 缺硼 芹 菜 单基因，显性 缺铜 黑 麦 单基因，显性，位于 5RL 缺锰 大多数植物 单基因，显性 锰中毒 大 豆 多基因，具有母性效应 大 豆 加性基因，无母性效应 第三节 植物营养遗传特性的研究技术和改良方法 一、植物营养遗传特性的研究技术 （一）植物细胞突变体的应用 利用植物细胞突变技术，能深入研究植物矿质营养遗传特性。 植物矿质营养特性的单基因突变体 影响元素 突变基因 表 达 影响过程 植物种类 B b tl 隐 性 转移效率 番 茄Mg m g 隐 性 吸收和转移效率 芹 菜 Fe f e 隐 性 吸收效率 大 豆 Fe fer 隐 性 吸收效率 番 茄 Fe ys 隐 性 吸收效率 玉 米 Fe fe 显 性 吸收和运输效率 豌 豆 Cu ? 显 性 吸收效率 黑 麦K ke 显 性 利用效率 菜 豆 （二）分子遗传学在矿质营养遗传性状研究方面的应用 限制性片段长度多态性是指DNA经限制性内切酶消解后，其片段的长度不同，电泳后表现出的图谱也不同的特性。它是DNA分子水平变异的反应。 RFLP标记不受环境条件与发育阶段、杂交方式、上位效应等的影响，特别适合于构建遗传连锁图。 随机扩增多态性DNA技术是通过多聚酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）特异扩增所得的片段的多态性。 1、限制性片段长度多态性（Restriction fragment length polymorphisms，RFLP）和随机扩增多态性DNA（Randomly amplified polymorphic DNA，RADP）技术及其应用 应用标准的分子遗传学技术可以从一种特定的蛋白质中分离它的结构基因，最常用的方法有两种：一是利用纯化的蛋白质来制备它的抗体；二是利用艾德曼（Edman）自动降解法来测定其氨基酸序列。 制备抗体后，就可以从携带不同植物DNA片段的表达载体文库中筛选出所需要的基因。若得到某种特定蛋白的氨基酸序列,也可利用一段人工合成的寡核苷酸作为探针从含有不同植物DNA片段的质粒或噬菌体文库（即基因文库）中筛选出所需要的基因。 此外，利用遗传转化技术，还可以将分离到的有用基因再整合到到该基因组的其它位点上，甚至可以跨越种间界限，将有用基因整合到亲缘关系较远的植物种质中去。 2、反向遗传学（reverse genetics）及其应用 植物细胞的全能性使得植物的器官、组织或细胞均能在离体条件下生长发育，并能在一定条件下分化再生成完整的植株。 植物的离体选择技术已在植物营养性状的研究中得到应用。例如，应用组织培养筛选植物磷效率、铁效率高的基因型等。在抗逆性状（如植物耐盐性等）研究方面的应用相对更多。 应该指出的是：细胞或组织培养选择也许只对代谢效率方面的指标有意义，而对于吸收效率方面的指标意义不大。 近年来，由于组织培养、原生质体融合、细胞诱变、特别是DNA重组技术等生物技术等生物技术手段的飞速发展，为抗性育种提供了新的可能和途径。 二、植物营养遗传特性的改良方法 植物育种和鉴定的方法 有经济价值的 性状的鉴定 新基因型 的鉴定 通过杂交将有经济价值 的性状转移到品种中 将基因插入到新 的遗传背景下进 行基因分离 将基因转移到新 的遗传背景下 用遗传和生理分 析鉴定基因 离体基因修饰 用重组DNA技术 品种 “”传统育种方法；“”新的育种方法；“”基因工程方法。 1、引种植物引种是指从外地直接引入适合本地栽培条件的植物品种或品系。引种的目的不一定是为专门引入某一具体性状，而