诱变育种的特点
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诱变育种第一节诱变育种的概念、意义和特点诱变育种是人为地采用物理、化学的因素,诱发有机体产生遗传性的变异,并经过人工选择、鉴定、培育新品种的途径。
诱变育种的目标是改变或增加一个满意品种的某一特性,而在其他方面保持品种不变。
如果需要一个适应性好、独特的、非常合意的和受欢迎的品种,这种方法特别吸引人。
诱变育种的特点:1)提高突变率,扩大变异谱;2)适于进行个别性状的改良;3)育种程序简单,年限短;4)变异的方向和性质不定(已有人把人工合成低聚核苷酸片段引入基因组中,以一定方式改变某一基因,进行定向诱变)。
作为一种育种方法,诱发突变技术在培育那些在种内有足够的遗传变异和由显性基因确定其特性的作物,是可有可无的或无前途的。
但是,显性突变型曾被诱发,特别是抗病型,部分由于寄生植物的基因与病原体的基因之间的相互作用。
在完全不育或无性繁殖的植物中,诱变育种是品种改良的唯一方法,例如专性无融合生殖植物,它不产生有合子胚的种子。
无融合生殖在柑橘类和某些苹果属、树莓属的种中是普通的。
诱变育种是常规育种的一个补充或在园艺植物育种某些方面潜在替代者:1)在适应性广泛的种中诱发变异性,假若进一步的杂交提供有限的变异性和改良,而品种已接近选择的极限;2)诱发一个新的特性,如果没有通过杂交能传递的已知基因源,例如抗病性、企望的生长型或自交亲和性;3)在有性繁殖中将会消失的特定突变,通过营养繁殖产生和保存;4)打破与不良的特性或基因多效影响的连锁;5)使现存的嵌合体显露和均质化,并使突变型获得稳定;6)在远缘亲本之间杂交中遏制不亲和性;7)诱发单倍体;8)在无融合生殖植物中产生过渡性有性状态。
成功的诱变育种需要:1)处理可用于筛选的大的植物群体;2)预期的特性突变率高;3)可以用视力诊断或简单测定鉴别突变的有效方法。
第二节诱变因素在诱发突变中,有两类诱变剂被使用:物理的和化学的。
物理的诱变剂有:1)紫外灯发出的紫外线(UV)照射;2)电磁辐射:X射线发生器发出的X射线;从放射性同位素钴60或铯137发出的ϒ射线;3)微粒辐射:从核反应堆发出的热中子或慢中子;从放射性同位素磷32或硫35发出的β粒子(电子)。
园艺植物育种学一、名词解释1.诱变育种:是人为的利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异,在短时间内获得有利用价值的突变体,根据育种目标要求,对突变体进行选择和鉴定,直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的育种途径。
2.品种:在一定时期内主要经济性状符合生产和消费市场的需求,生物学特性适应于一定地区的生态环境和农业技术的要求,可用适当的繁殖方式保持群体内不妨碍利用的整齐度和前后代遗传的稳定性,以及具有某些可区别于其他品种的标志性状的家养动植物群体。
3.特殊配合力:是指某两个亲本所配特定的杂交组合与所涉及的一系列杂交组合平均值相比,其生产力高低的指标。
4.亲和指数:平均授粉一朵花所结点的种子粒数。
5.品种审定:指对新选育或新引进的品种由权威性专门机构对其进行审查,并作出能否推广和在什么范围推广的决定。
6.品种退化:品种在繁殖过程中,由于种种原因使其逐渐丧失优良性状,失去原品种典型性,这一现象通常称为品种退化。
7.母系选择:无隔离系谱选择法。
8.芽变:来源于体细胞中自然发生的遗传变异。
9.选择育种:利用现有品种或栽培类型在繁殖过程中自然产生的变异,通过选择纯化及比较鉴定获得新品种的一种育种途径。
10.多倍体育种:利用染色体加倍技术,按照一定的育种目标,在其加倍后代中选育亲品种的方法。
11.集团选择法:根据不同的特性把性状相似的优株归并成几个集团,将从不同集团收获的种子分别播种在不同小区,一边集团间或和对照品种进行比较鉴定,从而选出优良集团。
12.自交系:一般是指异化或常异花授粉植物,经连续多代自交,使异质基因分离、纯合,获得性状一致,遗传性相对稳定,能够自我繁殖的群体,广义的自交系包括自花授粉植物的纯系。
13.雌性系:雌雄同株异花的作物通过选育获得的植株上只生雌花不生雄花,并且这种性状能够稳定遗传的系统。
14.一般配合力:是指一个亲本系或品种在一系列杂交组合中的平均生产力(如产量或其他性状)。
即是该亲本与其他亲本配成的F1的平均值与该试验的全部F1的总平均相比的离差。
【巩固练习】一、单项选择题:1. 下列不属于诱变育种的特点的是()A.具有不定向性 B.突变频率较高 C.多数有害 D.多数有利2. 杂交育种中,杂交后代的性状一出现就能稳定遗传的是()A.优良性状 B.隐性性状 C.显性性状 D.相对性状3. 诱变育种一般不使用以下哪项作为诱变因素?()A.X射线 B.硫酸二乙酯 C.亚硝酸 D.抗生素4. 下列各项中,可能产生新基因的是()A.用花药离体培育玉米植株 B.用低温处理诱导染色体数目加倍C.通过杂交培育抗病小麦品种 D.用X射线处理链孢霉5. 从理论上分析,下列各项关于染色体“倍性”的判断,正确的是()A.单倍体育种得到的植株不一定含有2个染色体组,但都是单倍体B.高原地区经常出现多倍体和二倍体“嵌合”在一体的植株C.三倍体和三倍体杂交,二倍体和四倍体杂交都能得到三倍体D.两种二倍体植物通过体细胞杂交得到的细胞可通过组织培养成二倍体植株6. 在某作物育种时,将①、②两个植株杂交,得到③,将③再作如图所示处理。
下列分析错误的是()A.由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合B.由⑤×⑥的育种过程中,依据的主要原理是染色体变异C.若③的基因型为AaBbdd,⑩则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D.由③到⑦过程可能发生突变和基因重组7. 下列有关变异的说法正确的是()A.染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C.同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍8. 诱变育种与杂交育种的不同之处表现为()①能大幅度改变某些性状②能形成新基因③能形成新基因型④一般对个体生存有利A.①②B.①③C.②③D.②④9. 用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦新品种的方法如下,下列有关此育种方法的叙述中,正确的是()A.过程①的作用原理为染色体变异B.过程③必须经过受精作用C.过程④必须使用生长素处理幼苗D.此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/410. 下图表示培育高品质小麦的几种方法,下列叙述正确的是( )A.图中涉及的育种方法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种B.a过程能提高突变频率,从而明显缩短育种年限C.a、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子D.要获得yyRR,b过程需要进行不断自交来提高纯合率11. 下列关于作物育种的叙述,正确的是( )A.把两个小麦优良性状结合在一起常采用植物体细胞杂交技术B.改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C.培育无子西瓜可用适宜浓度的生长素处理三倍体西瓜雌蕊柱头D.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果12.关于萝卜(2n=18)和甘蓝(2n=18)杂交的叙述,从理论上讲正确的是()A.二者进行体细胞杂交,得到的是不育的四倍体B.二者进行有性杂交,得到的是可育的二倍体C.二者进行有性杂交,得到的一定是不育的二倍体D.二者进行有性杂交,所得个体用秋水仙素处理,得到的是不育的四倍体二、非选择题1. 下图是三倍体西瓜育种及原理的流程图:(1)用秋水仙素处理________时,可诱导多倍体的产生,因为这个部位的细胞具有________的特征,秋水仙素的作用在此为________。
EMS诱变油菜种子综述背景化学诱变育种是目前一种迅速发展的作物育种技术,具有使用方便,特异性较强和诱变后代较易稳定遗传等特点,已广泛地应用于油菜、玉米、大豆等农作物,并且取得了巨大的经济效益和社会效益。
自然条件下植物发生基因突变的频率较低,而人工诱发基因突变则提高了突变率。
诱变技术被广泛应用于作物育种,能使作物产生有益变异,从而获得与育种目标相符的性状。
目前,抗性突变体主要有除草剂抗性突变体、盐及重金属离子抗性突变体、植物病毒抗性突变体以及逆境条件抗性突变体等一些类型[1]。
EMS(甲基磺酸乙酯) 是烈性致癌物质,对育种者而言,它又是很好的诱变剂,自从1953年,LLMARK首次报告了EMS对突变诱导的有效性以来,目前已被广泛应用于农作物诱变育种。
EMS对小麦、大麦、水稻等作物的最适处理浓度,生理特性,生物学效应等方面的影响有较多报道,而对于油菜种子的最适处理浓度、生长、萌发的影响研究较少[2]。
本试验想通过诱变得到抗除草剂的突变体。
1 材料与方法1.1 试材及处理供试材料:中双九号上述材料由重庆市油菜工程技术研究中心提供。
试验方法:种子粒选后,以蒸馏水预浸12 h(20℃左右),然后用吸水纸吸去表面水分,浸入用0.1M磷酸缓冲液(Ph=7.0)稀释的0.8%、1.0%、1.2%的EMS诱变液中,处理时间8 h(对照用清水浸种),EMS溶液的体积设1粒/ml,10粒/ml两个水平,处理后用流水冲洗4 h。
之后将处理好的不同品种的油菜种子整齐排列在铺有滤纸的培养皿中,每皿100粒,重复三次。
置于人工气候培养箱内,25℃光照发芽。
1.2发芽指标测定处理后三天测定发芽势,7天统计发芽率;油菜种子的发芽以幼根达种子直径长为标准。
第七天计算发芽率的同时测量油菜的根长和苗高,均以每一处理的任意10株的平均值表示。
发芽指数=ΣGt/ D t ( Gt为t时间内的发芽数,D t为相应的发芽天数)活力指数=发芽指数×苗长度1.3 M1种子单粒点播,苗期至成熟期进行田间观察,成熟时取样考察农艺性状。