三倍體魚怎么形成？

三倍體魚怎么形成？

三倍體魚產(chǎn)生的生物學(xué)原理

1、正常二倍體魚的形成

除少數(shù)種類外，自然界絕大部分魚類是以二倍體形式存在的，并以兩性融合的方式繁殖后代，需要人工誘導(dǎo)才能產(chǎn)生三倍體。魚類染色體的特點(diǎn)之一，是具有較大的可塑性，易于加倍，可使單倍體形成二倍體，再由二倍體形成多倍體，這是人工誘導(dǎo)三倍體技術(shù)方法的理論基礎(chǔ)。

卵細(xì)胞處于第二次減數(shù)分裂的中期時(shí)，細(xì)胞內(nèi)存在著2組染色體，當(dāng)具有1組染色體的精子入卵后，刺激卵子繼續(xù)完成第二次減數(shù)分裂，卵中原有的2組染色體中的1組作為第二極體排出卵外，留在卵內(nèi)的1組染色體和精子帶入的1組染色體結(jié)合，則受精卵成為正常的二倍體開始發(fā)育。

2、直接獲得三倍體魚的方法

如果在精子入卵而第二極體尚未外排之時(shí)，對受精卵進(jìn)行高溫、低溫、高壓或化學(xué)藥物等處理，阻止第二次減數(shù)分裂的進(jìn)行，第二極體就不能排出卵外，形成具有3組染色體的個(gè)體，稱之為人工誘導(dǎo)三倍體。這種染色體組的組合方式是二組染色體來源于母本，一組染色體來源于父本。通過破壞紡錘絲而使染色體無法分離，或是通過阻礙細(xì)胞表層收縮環(huán)、溝的形成而使細(xì)胞質(zhì)分裂停止的方法，可以阻止第二次減數(shù)分裂，形成三倍體受精卵，進(jìn)而發(fā)育成三倍體魚。

3．人工誘導(dǎo)三倍體的方法

用人工的方法獲得三倍體可通過兩條途徑，一條是直接途徑，即用物理或化學(xué)的方法對受精卵進(jìn)行處理，阻礙第二極體外排；另一條是間接途徑，即首先誘導(dǎo)獲得四倍體，待四倍體個(gè)體性成熟后再與二倍體個(gè)體自然交配，獲得三倍體。從理論上講，第二條途徑有其優(yōu)越之處，一旦獲得四倍體個(gè)體后，就不需要再進(jìn)行物理或化學(xué)誘導(dǎo)，避免了誘導(dǎo)過程對胚胎的損傷。如果能建立穩(wěn)定的四倍體品系，獲得三倍體就變成一件非常容易的事情了。但目前人工誘導(dǎo)的三倍體絕大部分是采用第一條途徑獲得的，這是因?yàn)樽柚沟诙O體外排的方法比較成熟。四倍體的誘導(dǎo)是阻止第一次卵裂，這比誘導(dǎo)三倍體要困難得多，成功率很低，只在少數(shù)魚類如虹蹲和鯽，獲得過性成熟的四倍體。

如何培養(yǎng)3倍體

1 原理

采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法。如用秋水仙素(一種植物堿)處理二倍體植株的種子或幼苗，使其在細(xì)胞分裂的中期，阻礙紡錘絲和初生壁的生成，使已經(jīng)復(fù)制的染色體組不能分向兩極，并在中間形成次生壁。結(jié)果就形成了染色體組加倍的細(xì)胞，使普通二倍體西瓜染色體組加倍而得到四倍體西瓜植株。然后與二倍體西瓜植株(作為父本)雜交，從而得到三倍體種子。三倍體的種子發(fā)育成的三倍體植株，由于減數(shù)過程中，同源染色體的聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞。再用植株二倍體的成熟花粉刺激三倍體植株花的子房而成為三倍體果實(shí)，因其胚珠不能發(fā)育成種子，因而稱為三倍體植株。

2 具體措施 （以無籽西瓜為例）

(1)用 0.2～0.4％的秋水仙素(C22H26O6N)液體將二倍體普通西瓜的種子浸泡12～24小時(shí)，或在每天下午6～7點(diǎn)鐘用 0.2～0.4％的秋水仙素液體滴在其幼苗莖尖生長點(diǎn)上，連續(xù)進(jìn)行四天。

(2)處理后的種子或幼苗，要用清水洗干凈。處理及緩苗期間，應(yīng)將植株置于散光下，以免日光直接照射，致使秋水仙素分解破壞。同時(shí)亦切忌高溫，因?yàn)樵诟邷厍闆r下，秋水仙素對植物的毒性增強(qiáng)，容易造成死苗。因此，在成活前應(yīng)給予良好的栽培條件和精心管理。

(3)多倍體的鑒定：①用秋水仙素溶液處理后，應(yīng)注意觀察多倍體植株。若形成多倍體，它萌芽的肥厚度明顯增加，幼根尖端發(fā)生膨大現(xiàn)象；②考察植株的體型，多倍體具有體型較大的特點(diǎn)。如葉片較大，根莖變粗，花、果實(shí)、種子都較大，莖葉組織比較粗糙，顏色深綠，有時(shí)有皺縮現(xiàn)象；③四倍體葉面的氣孔較大，單位面積氣孔數(shù)目相對減少，花粉粒較二倍體的花粉粒大一倍以上；④為了鑒定的準(zhǔn)確起見，尚須直接在顯微鏡下檢查染色體數(shù)目是否已經(jīng)加倍(普通二倍體西瓜2N=22，四倍體西瓜4N= 44)。

(4)三倍體西瓜制種：用四倍體西瓜作母本，授以二倍體的花粉粒，結(jié)出三倍體的西瓜種子(存在于四倍體的子房發(fā)育成的西瓜中)。小面積制種，按照西瓜開花習(xí)性，在每天下午按時(shí)套袋(防止自由傳粉)。第二天早晨進(jìn)行人工授粉，同時(shí)掛上標(biāo)記。大面積制種時(shí)則需要分區(qū)隔離，按一定比例培植四倍體母本和二倍體父本的植株，且要及時(shí)為母本去雄使四倍體植株接受二倍體父本植株的花粉，以產(chǎn)生三倍體種子備用。

以上是第一年的工作。在第二年，將三倍體種子與二倍體種子間種，自然或用人工的方法，讓二倍體花粉刺激三倍體植株的子房發(fā)育成西瓜，即成三倍體無籽西瓜。在大田生產(chǎn)中三倍體種子也可以不與二倍體種子間種，而是只種三倍體種子。在其植株開花期間，用低濃度2.4-D(2---4---二氯苯氧乙酸)噴灑在花蕾上，使子房發(fā)育成無籽西瓜果實(shí)。

應(yīng)當(dāng)注意：種子是由胚珠的各部分發(fā)育而成，果實(shí)由子房發(fā)育而成。所以第一年得到的西瓜應(yīng)是四倍體西瓜，其中的種子是三倍體的。確切地說，該種子的胚是三倍體的，而種皮則是四倍體的(該種皮由四倍體的珠被發(fā)育而成)。第二年得到的西瓜才是三倍體西瓜，其內(nèi)無籽確切地說是只有種皮(三倍體的胚珠發(fā)育而成)而無胚(授粉不受精，不能形成受精卵，因而無胚)。