福建农林大学研究生复试作物育种学第7章诱变育种.pdf

福建农林大学-研究生复试-作物育种学-第 7 章-诱变育种 第七章诱变育种 一、诱变育种的概念及特点 二、物理诱变 三、化学诱变 四、诱变后代的处理 五、提高诱变育种效率的方法 一、诱变育种的概念及特点 1、诱变育种的概念 利用理化因素诱发生物体产生变异，再通过选择育成新品种或新 材料的育种方法。 ★物理诱变：利用辐射诱发基因突变和（或）染色体变异 ★化学诱变：应用化学物质诱发基因和（或）染色体变异 2、特点 （1 ）优点 提高突变率，变异范围广。突变率可达 3% ，比自然突变高 100- 1000 倍。突变类型多，还可能产生新基因。 对单一性状改良有效。如早熟性、株高等。 多为点突变和隐性突变，易稳定，育种年限短。 ●热中子：极早熟大豆哈 75-222 （早32 天） ●γ 射线：原丰早水稻（早 40 天） ●热中子（印度）蓖麻早 150 天（270 天→120 天） ●大麦白粉病抗性基因 mlo （2 ）局限 有利变异少。 难以综合改良。 诱变的方向和性质尚不能控制。 二、物理诱变 （一）物理诱变剂的种类及其性质 物理诱变剂：各种辐射线。因此，物理诱变通常称为辐射诱变。 分为：电离辐射线和非电离电离辐射线。用于作物育种的大多是 电离辐射线。 1、电离辐射线 χ 射线（伦琴射线）：最早用于诱变的射线。20 世纪 20 年代利用 χ 射线诱发玉米、大麦；1934 利用 χ 射线育成第一个烟草突变品种 Chlorina ●由 x 光机产生，其能量和穿透力与工作电压有关。 ●低电压产生软 χ 射线，穿透力弱，适于花粉外照射 ●高电压产生硬 χ 射线，穿透力强，适合小块组织、愈伤组织的外 照射。 γ 射线（丙种射线）：是一种短波长、能量高、穿透力强的电离辐 射线。目前应用最多。 ●农用 γ 射线由放射性同位素 60Co、137Cs 产生，需专门的照射 室(60Co 源室) ，严密防护，安全。适于外照射。 ●福建 2 处 ●厦门大学的佳辐占，农林大的 eui 水稻。 中子 ：不带电粒子 ，穿透力强，可直接进入细胞核内 ，适于处理 种子、植株的外照射。 β 射线：带电粒子, 质量小速度快 ，可以穿透几毫米的组织。 ●育种上的 β 射线由放射线性同位素 32P、35S 产生。 ●32P、35S 必须进入植物组织和细胞内 （内照射） 2、非电离辐射线 紫外线：波长较长、能量较低、穿透力不强，多用于照射花粉、 孢子、组织培养中产生的愈伤组织等。 ●通常以低压水银灯作为紫外线源。有效波长为 250~290nm （核 酸吸收光谱区 ）。 其它物理诱变因素 激光 电子束等 航天育种(太空育种) :指利用返回式航天器或高空气球等达到的空 间环境对植物的诱变作用以产生变异，在地面选育新种质、新材料， 培育新品种的农作物育种新技术。 其确切的诱变因素、诱变机理、遗传特点不清，在学术界还有争 论（上海东方科举论坛，张院士） 我国在该领域取得了国际领先水平的研究成果，已育成许多作物 新品种。 1987 年 8 月 5 日，利用我国第九颗返回式科学试验卫星第一次将 一批水稻和青椒等农作物种子送向太空，目的并不是育种，只是想了 解空间环境对植物遗传性的影响。科学家无意中发现 ，上过天的种子 发生了一些意外的遗传变异，因此人们开始考虑农作物的航天育种。 2003 年 4 月，经国家有关部门批准 ，航天育种工程项 目正式启动。 （福建 ，2004 年重大育种专项 ） 到目前为止 ，我国先后进行了 13 次 70 多种农作物的空间搭载试 验，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出 30 多个品种通过审定 ，还获得了一些罕见突变材料。青椒 ：个头非常大， 可当水果。水稻 ：福建农科院（特优航 1 号 ，II 优航 1 号 ）、华南农大 （抗病材料）。 （二 ）辐射处理方法 1、