4.1.2 体细胞杂交的概念及意义
1)体细胞杂交的概念
体细胞杂交又称原生质体融合,是指在人工控制条件下,不经过有性过程,两种体细胞原生质体相互融合产生杂种的方法。由融合细胞培养成的植株为体细胞杂种。根据两种融合细胞的来源,将原生质体融合分为自发融合和诱发融合两类。
(1)自发融合
当细胞壁被溶解后,胞间连丝发生膨大,相邻细胞原生质和细胞器通过膨大的胞间连丝融合形成同核体,实现原生质体的自发融合,这种融合仅限于同一物种内。如精、卵细胞的融合。
(2)诱发融合
诱发融合指应用某种诱变剂导致原生质体融合的方法。使原生质体进行融合时,可能出现4种不同的融合形式,如图4.1所示。

图4.1 原生质体融合的不同产物
1—A、B原生质融合产生A-B双核异核体;2—A、B两个核融合产生四倍体原生质杂种;3—异核体中一个核完全消失,形成细胞质杂种
①异核体或异核细胞。细胞质发生融合,但细胞核未融合,两个核处在共同细胞质中,这种现象称为异核体或异核细胞。
②杂种原生质体或合子细胞。双核异核体的细胞核发生融合产生的杂种细胞称为杂种原生质体或合子细胞。(https://www.daowen.com)
③同核体。两个相同原生质体发生融合,则为同核体。
④非对称杂种或细胞质杂种。异核体中的两个细胞核,若亲缘关系太远,其中一个核的染色体逐个被排除掉,这种细胞为非对称杂种。如果整个核完全消失,细胞质仍为杂合,这种融合产物称为细胞质杂种。
据不完全统计,通过原生质体融合技术获得的种内体细胞杂种已有30余个,种间体细胞杂种100多个,属间60多个,并有两个科间组合的胞质杂种分化出植株。
2)体细胞杂交的意义
(1)细胞膜和细胞器行为的研究
通过细胞融合,研究不同细胞膜相互作用和质膜的结构与功能。由于体细胞融合既可以像有性杂交那样进行双亲细胞核融合,也可以实现细胞质融合,有利于细胞器行为和功能的研究。
(2)染色体行为的研究
远缘种间原生质体融合得到的体细胞杂种往往发生其中一个亲本染色体丢失现象,便于研究染色体的作用和行为。如拟南芥+油菜的杂种细胞系有的细胞只有拟南芥的染色体,而有的则相反,只有油菜的染色体,且在长期培养过程中保持稳定;但有些杂种仅丢失某一亲本的部分染色体,如在粉蓝烟草+大豆的杂种细胞系培养中,粉蓝烟草的染色体逐渐减少。
(3)远缘杂种的形成
远缘杂种的形成可以克服不同物种间的生殖障碍,扩大杂交亲本和植物资源的利用范围。不仅能实现植物不同种属间的体细胞融合,而且还可以实现植物细胞与动物细胞、植物细胞与微生物细胞等不同生物界细胞间的融合,极大地扩大了物种间遗传信息的交流,可能创造出常规育种所不能产生的变异类型。