染色體結構變化可以在自然條件下產生,也可以透過輻射或化學誘變人為地加以誘導。這便可有目的地把染色體結構變化應用於實踐。染色體結構變異被利用在家蠶品種改良中,其中最著名的是用於鑑別雌蠶以取得蠶絲增產的顯著效果。我們知道,在生產上飼養雄蠶要比飼養雌蠶有利,因為雄蠶不會把養料消耗在產卵的需要上,桑葉吃得少,蠶絲吐得多,蠶絲重而絲的質量高,一般能增產20—30%。那麼能不能想辦法控制雌蠶數量,有計劃、有目的地多養雄蠶呢?日本科學在家蠶上做了大量工作。家蠶的皮底下基因本來不在性色體上,不是伴性遺傳。日本科學家用X射線照家蠶,使染體的一段發生易位,把皮基因從常染色體移到性染色體上,使得雌蠶都有皮殘,而雄蠶沒有。這樣,就很容易鑑別出雌雄來。凡是身上有皮斑的,就是雌蠶,否則就是雄蠶。利用這個方法在生產中就可多飼養雄蠶,以提高絲產量。
利用染色體結構變化也可以更好地實現農作物育種。研究人員發現,在作物育種經常碰到的一個問題是如何把野生植物的有利基因轉移到栽培植物中來。野生植物中有許多性狀是十分有利的,例如對某些病毒的免疫性或抗性。如果能最妥善地轉移到親緣相近的栽培植物中,那就會大幅度地提高產量。要做到這一點。首先要在近緣野生種中擴到這種可資利用的基因,再把它跟栽培種雜交,獲得能育的後代,再和栽培種回交。一般來說,野生親緣種的染色體跟栽培種的染色體之間不能同源配對,因而不能透過交換重組把所需基因從野生染色體轉移到栽培植物染色體上。唯一的辦法是使帶有有利基因的染色體片段斷裂下來,接加到栽培植物的染色體上。這樣,在栽培植物的染色體上留下一個易拉片段,實現了有利基因的轉移。
在小麥育種中,曾經利用這種染色體結構的變化把一個抗直鏽病的基因從傘形草成功地轉移到普通小麥上。山羊草(2n=14)先和野生二粒小麥雜交和加倍,得到了一個能和普通小麥(2n=42)雜交的雙二倍體(2n=42),把所得雜種再跟小麥回交兩次,每次用來雜交的雜種都要選抗葉鏽病的植株,結果在雜種後代中抗葉鏽病的植株除了回覆小麥的全套染色外,還有一個來自傘形由山羊草帶有抗葉鏽病基因的額外色體。但這一染色體除了抗葉鏽病有利基因外,還有野生傘形山羊草的其他不利的遺傳物質。為此,需要把植株在減數分裂前用X射線照射,以誘發傘形山羊草額外染色體和小麥染色體之間的斷裂和重新接合,然後再用照射後的花粉給植物授粉。結果選出了一株抗葉鏽的後代,獲得了帶抗葉鏽基因的傘形山羊草易位小片段,並排除了其他不利野生性的遺傳。利用類似的方法,在菸草花葉病毒的基因從粘菸草轉移到普通菸草品種中,在芝麻和馬鈴薯中也有同樣的例項。
染色體結構變化可以在自然條件下產生,也可以透過輻射或化學誘變人為地加以誘導。這便可有目的地把染色體結構變化應用於實踐。染色體結構變異被利用在家蠶品種改良中,其中最著名的是用於鑑別雌蠶以取得蠶絲增產的顯著效果。我們知道,在生產上飼養雄蠶要比飼養雌蠶有利,因為雄蠶不會把養料消耗在產卵的需要上,桑葉吃得少,蠶絲吐得多,蠶絲重而絲的質量高,一般能增產20—30%。那麼能不能想辦法控制雌蠶數量,有計劃、有目的地多養雄蠶呢?日本科學在家蠶上做了大量工作。家蠶的皮底下基因本來不在性色體上,不是伴性遺傳。日本科學家用X射線照家蠶,使染體的一段發生易位,把皮基因從常染色體移到性染色體上,使得雌蠶都有皮殘,而雄蠶沒有。這樣,就很容易鑑別出雌雄來。凡是身上有皮斑的,就是雌蠶,否則就是雄蠶。利用這個方法在生產中就可多飼養雄蠶,以提高絲產量。
利用染色體結構變化也可以更好地實現農作物育種。研究人員發現,在作物育種經常碰到的一個問題是如何把野生植物的有利基因轉移到栽培植物中來。野生植物中有許多性狀是十分有利的,例如對某些病毒的免疫性或抗性。如果能最妥善地轉移到親緣相近的栽培植物中,那就會大幅度地提高產量。要做到這一點。首先要在近緣野生種中擴到這種可資利用的基因,再把它跟栽培種雜交,獲得能育的後代,再和栽培種回交。一般來說,野生親緣種的染色體跟栽培種的染色體之間不能同源配對,因而不能透過交換重組把所需基因從野生染色體轉移到栽培植物染色體上。唯一的辦法是使帶有有利基因的染色體片段斷裂下來,接加到栽培植物的染色體上。這樣,在栽培植物的染色體上留下一個易拉片段,實現了有利基因的轉移。
在小麥育種中,曾經利用這種染色體結構的變化把一個抗直鏽病的基因從傘形草成功地轉移到普通小麥上。山羊草(2n=14)先和野生二粒小麥雜交和加倍,得到了一個能和普通小麥(2n=42)雜交的雙二倍體(2n=42),把所得雜種再跟小麥回交兩次,每次用來雜交的雜種都要選抗葉鏽病的植株,結果在雜種後代中抗葉鏽病的植株除了回覆小麥的全套染色外,還有一個來自傘形由山羊草帶有抗葉鏽病基因的額外色體。但這一染色體除了抗葉鏽病有利基因外,還有野生傘形山羊草的其他不利的遺傳物質。為此,需要把植株在減數分裂前用X射線照射,以誘發傘形山羊草額外染色體和小麥染色體之間的斷裂和重新接合,然後再用照射後的花粉給植物授粉。結果選出了一株抗葉鏽的後代,獲得了帶抗葉鏽基因的傘形山羊草易位小片段,並排除了其他不利野生性的遺傳。利用類似的方法,在菸草花葉病毒的基因從粘菸草轉移到普通菸草品種中,在芝麻和馬鈴薯中也有同樣的例項。