馬鈴薯塊莖繁殖的方式易積累病蟲(chóng)害,用種子繁殖是實(shí)現(xiàn)馬鈴薯育種優(yōu)化的重要途徑。
(1)鈴薯種子繁殖曾以同源四倍體為主。其減數(shù)分裂時(shí),同源染色體會(huì)出現(xiàn)“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多種聯(lián)會(huì)方式,除“2+2”為正常聯(lián)會(huì)外,其余均因 聯(lián)會(huì)紊亂聯(lián)會(huì)紊亂導(dǎo)致結(jié)實(shí)率低,且染色體組數(shù)多,難以獲得純合親本進(jìn)行雜交,種子繁殖非常困難。
(2)研究者嘗試用二倍體馬鈴薯繁殖種子,但其自交不親和的特性限制了育種工作的開(kāi)展。研究表明,二倍體馬鈴薯自花傳粉時(shí)花粉管會(huì)在雌蕊花柱中部停止生長(zhǎng)?;ㄖ械腟-RNase蛋白和花粉中的SLF蛋白調(diào)控了該過(guò)程。S-RNase是一種毒性蛋白,過(guò)多會(huì)引起花粉管生長(zhǎng)停滯,特定的S-RNase能被SLF識(shí)別并降解。推測(cè)SLF 不能不能(能/不能)識(shí)別并降解同一植株的S-RNase。自交不親和是植物在長(zhǎng)期進(jìn)化中形成的維持 基因基因多樣性的一種策略。
(3)研究者發(fā)現(xiàn)一株自交親和的二倍體馬鈴薯雜合植株,并確定該性狀受顯性基因A控制,A蛋白可廣泛識(shí)別并降解多種類(lèi)型的S-RNase。該雜合植株的自交后代只出現(xiàn)兩種基因型:AA和 Aa,比例接近1:1,而不是1:2,結(jié)合(2)說(shuō)明理由 只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase的功能,a花粉沒(méi)有此功能只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase的功能,a花粉沒(méi)有此功能。采取連續(xù)自交的辦法獲得高比例的自交親和純合子,育種周期長(zhǎng)。
(4)為縮短育種年限,采用單倍體育種方式。研究者獲得突變體S,用S給普通二倍體馬鈴薯授粉,會(huì)結(jié)出一定比例的單倍體籽粒(胚是單倍體;胚乳與二倍體種子的胚乳相同,是由1個(gè)精子和2個(gè)極核結(jié)合成的三倍體,極核的遺傳物質(zhì)同卵細(xì)胞相同)。
①將突變體S作為父本與上述雜合的自交親和馬鈴薯雜交,根據(jù)親本中某基因的差異(條帶位置不同),確定了F1單倍體胚是由 母本母本發(fā)育而來(lái),理由是 2號(hào)和3號(hào)的條帶位置相同2號(hào)和3號(hào)的條帶位置相同。
②為便于篩選單倍體,研究者向S中轉(zhuǎn)入能在胚和胚乳中表達(dá)的紅色熒光蛋白基因RFP,得到轉(zhuǎn)基因純合子S′,用S′進(jìn)行上述雜交實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出篩選單倍體種子的原理 通過(guò)用S'給普通二倍體馬鈴薯授粉,選取胚乳能夠發(fā)出紅色熒光,但胚不發(fā)出紅色熒光的種子即為單倍體種子通過(guò)用S'給普通二倍體馬鈴薯授粉,選取胚乳能夠發(fā)出紅色熒光,但胚不發(fā)出紅色熒光的種子即為單倍體種子。
③將篩選出的單倍體種子在萌發(fā)階段用秋水仙素處理,經(jīng)過(guò)篩選,即可得到自交親和純合子。
【答案】聯(lián)會(huì)紊亂;不能;基因;只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase的功能,a花粉沒(méi)有此功能;母本;2號(hào)和3號(hào)的條帶位置相同;通過(guò)用S'給普通二倍體馬鈴薯授粉,選取胚乳能夠發(fā)出紅色熒光,但胚不發(fā)出紅色熒光的種子即為單倍體種子
【解答】
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