单词 | 茶树遗传 |
释义 | 【茶树遗传】 茶树遗传是研究茶树遗传和变异规律的科内进行的自然杂交,使个体的基因型不能够纯和,使茶树遗传学研究中纯系杂交、自交和回交方法受到了限制。因而茶树中多数性状的遗传不能如玉米、小麦等作物那样清晰明朗。 Wellensie在1940年左右,开始了茶树品种间杂交实验。印度托克莱实验站(1978)对10个品种进行了完全双列杂交实验,结果83%的组合能够结实。1978年陈兴琰也利用杂交的方法研究了茶树的叶部性状,明确了茶树的叶色、叶片大小和叶型分别受一对或二对基因控制,符合孟德尔的遗传规律。奇曲品种的嫩茎弯曲呈“S”形,该性状在它自然授粉种子的子一代,表现度差,外显率低,而在子二代中,则出现分离,弯曲“S”形性状又得以表现,说明该性状是由隐性基因控制。叶片是茶树的营养器官,又是主要经济性状,因此近年来对叶部性状的研究是一热点。根据对乐昌白毛茶两个特化型(黄芽和紫芽)自然杂交子一代和子二代的研究表明,许多叶部形态特征都近似于母本。子一代和子二代比较,叶片大小和叶型指数都有渐小的趋势。叶片侧脉更明显,子一代侧脉对数与母本相似,而子二代普遍减少。1987年郭元超把多地区、多类相对差异大的品种种植在一起,研究了天然混交子一代的表现。发现叶长的总变幅和变异系数比亲本高,中小叶型的单株比例增多,总体平均叶长降低,说明种群叶长性状的变异总趋势是趋于杂和化,朝着中小叶的方向发展。1986年唐继平对川茶×云茶和福鼎大白茶×云茶杂种F1代的多酚氧化酶和过氧化酶进行了亲子相关分析,发现同工酶的遗传受核基因控制,并且主要由在杂交组合中占优势地位的亲本决定其表现。茶树的染色体基数为X=15,多数品种为二倍体。生产上推广的无性系中也有少数是三倍体,如政和大白茶、上梅洲、凤凰水仙等。在品种资源和人工诱变的后代中,有四倍体,六倍体,甚至八倍体。因此多倍体育种也是茶树育种的方法之一。虽然在茶树茎尖或根尖的有丝分裂细胞中,广泛存在着非整倍体的细胞,但没有稳定的三体或单体系列发现。经过对茶树的染色体核型分析,发现茶树的染色体主要为m和sm型两类,少部分为st型,有时还可见到1~3对带随体的染色体。1957年斯特宾(G.T.Stebbins)报导染色体核型和演化有着密切的关系。植物染色体的进化是从对称性的核型向不对称性的核型进化,即不对称性核型的物种较对称性核型的物种的进化程度更高。由此把染色体核型分为从1A→4C的12种类型。其中进化路线是从1→4和A→C。茶树的染色体核型主要为2A和2B,个别为3B。和整个植物界相比,茶树的染色体更为对称,非同源染色体的差异较小,形态结构上较为相似,在物种进化上是较原始的类型。在茶属内部,核型对称性也与品种演化有关。1986年李斌研究的18个有性系品种核型对称性的演化与茶树从乔木型向灌木型,大叶类向中小叶类进化,分布地区由西南向东北推进的推论相一致。1987年屈文琦研究的23个无性品种与李斌研究的有性系相比较,无性系多为2B,而有性系多为2A,说明无性系比有性系更为进化。把杂种后代和亲本的核型比较,发现福云7号与福云20号的核型比亲本更具不对称性。说明进化上原始的亲本与远距离的亲本的杂交和选择能更迅速地获得细胞学上进化的类型。茶树的多数经济性状为数量性状,80年代后,数量遗传学的研究方法逐渐被应用到茶树上来,使茶树数量遗传学也成为一热点。关于广义遗传力的估算,一般采用两种方法;(1)根据无性系内株间的同质性和不同无性系间的遗传差异性,可在设有重复的实验中进行遗传方差和环境方差的部分,从而进一步用方差分析法估算广义遗传力。(2)利用无性系和无性系实生一代进行估算。无性系的扦插群体在遗传上被视为同质的,而茶树为天然异交作物,个体的基因型为杂合型,在无性系自然杂交种子间存在遗传上的差异。在相同条件下种植,可以用前者去估计后者,从而估算广义遗传力。1982年普尔(P.T.Pool)采用NC-Ⅱ设计,分析了茶树不同性状的狭广遗传力、一般配合力和特殊配合力。通过配合力的方差分析发现,芽梢重、芽梢生长速率、茎周长、芽梢干物质含量、木质部水势、茶黄素和发酵能力的变异主要由一般配合力起作用,而产量、芽梢密度、采摘面积和气孔密度则主要由特殊配合力起作用。根据狭义遗传力的分析表明产量、茶黄素、芽梢密度等性状的遗传力较高,因此在该群体中如果进行高产筛选,进行直接选择的效果不会理想,而利用芽梢重与芽梢生长速率进行选择的效果会更好。1990年叶乃兴计算了不选择率为5%时,茶树净光合速率的遗传进度预测值为0.25umol CO2 m-2 S-1,相对值为36.5%。1989年王威廉比较了16个人工杂交组合品质性状的相对遗传力。芽发酵性的相对遗传力(al)为0+1.60,茶多酚al为+0.23-+0,74,叶尖指数的al为-0.50+1.04。当前除了在数量遗传学上要进一步深入下去外,在细胞遗传上,应从高分辨率的染色体分带技术着手,研究非同源染色体间的差异。利用细胞学方法筛选建立非整倍体系列,为进一步进行基因定位奠定基础。寻找典型性状研究其遗传规律,代谢基础和基因的调控机理。进一步利用分子遗传学方法,进行外源基因导入等等。【参考文献】:1 Pool P A.Genetic analysis of some morphological,physiological and biochemical characteristics associated with yield and quality in tea Tropical agriculture,1982,59(1):9~132 Sarmash,P.C.et al Triploid breeding in tea Two and a bud 1984,31(2):55~593 李斌,等.茶树染色体组型分析.茶叶科学.1986,6(2):7~144 郭元超,等.茶树品种群天然混交一代的遗传性与选择.茶叶通讯.1987,1:1一115 屈文琦,等.茶树无性系品种的染色体组型及其变异的研究.福建茶叶.1987,3:7~176 王威廉,等.茶树品质的遗传窥测,茶叶通讯.1989,2:10~157 叶乃兴,等.茶树净光合速率的遗传分析,茶叶科学.1990,10(2)8 李素芳,等.茶树遗传学研究进展,茶叶文摘.1991,4:1~7(中国农业科学院茶叶研究所李素芳撰) |
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