[课件]辐射诱变育种PPT
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植物物理(辐射)诱变育种物理诱变又称辐射诱变,是指通过各种辐射源对生物进行辐射诱变,常见辐射诱变源有中子、γ射线、X射线、电子束、离子束、紫外线等。
植物辐射诱变育种材料包括植物种子、小鳞片、活体植株、花粉、幼穗、幼胚及组织培养物等,由于处理方法、时间的不同,可分为内照射、外照射、急性照射、慢性照射。
辐射可以通过使相关材料在细胞、分子、生理和形态等方面发生变异,人们则通过对产生的突变体的选择和鉴定,直接或间接培育可供农业生产的新品种。
1植物物理(辐射)诱变育种特点遗传变异是生物进化和新品种选育的基础,植物物理诱变育种可以从以下几个方面为育种工作提供区别于自然变异产生的更多的材料。
(1)丰富种质资源:植物物理诱变育种可以通过诱导植物体产生变异,从而提高植物体变异频率,诱导产生具有自然界原本没有的新性状的突变体,在一定程度上极大地丰富了种质资源,直接或间接地为人们的育种工作的进行提供材料。
(2)打破基因连锁:通过基因重组,使基因进行重组是植物物理诱变育种工作中诱发突变体的表现之一,可以将一些伴随不良性状的有利性状间的紧密连锁打破,从而使育种工作者有更多的机会和选择。
(3)保持优良特性:物理诱变往往只是个别位点的基因产生突变,可以基本保持品种原有遗传特性基础上,对某个或某些性状进行改良,从而品种品质。
(4)缩短育种年限:诱变育种可以提高植物变异频率,且多为隐形突变,稳定快,育种年限短。
(5)改良植物育性:将远缘材料的花粉进行辐照处理,可促进受精结合,克服杂种不育;还能使正常植株产生雄性不育,为育种提供雄性不育材料;可以改良植物自交不亲和性。
2 植物物理(辐射)诱变育种不足之处辐射诱变可以为人们育种工作带来诸多便宜之处,但相对应的,也存在着一些缺点。
虽然辐射处理育种材料可以诱导其变异频率大幅度提升,但是诱导突变的方向却是难以控制的;虽然可以保持优良特性,但是难以在一次辐射后代中得到多种性状都优秀的突变体,同时改良多个或综合性状较为困难;有的辐射诱变,如快中子诱变,虽然可以大规模产生突变株系,但存在操作复杂和不可控的缺点,这是其在育种工作中的难题;此外,辐射诱变不随机、不可控的突变特点会使育种工作者投入更多的时间和资金。
第9讲 植物辐射诱变育种20世纪20年代,H. J. Muller在果蝇上、L. J. Stadler在玉米和大麦上首次证明X射线可诱导产生变异。
1930年Nilsson-Ehle等人利用X射线诱变产生了茎杆坚硬、穗型紧密、直立型的大麦突变体;1934年D. Tollenear利用X射线育成了第一个作物突变品种——烟草Chlorina, 在生产上使用。
1948年印度利用X射线育成抗旱的棉花品种。
据统计,1950-1964年,世界各国在棉花、油菜、水稻、小麦、大豆、花生等10种作物上育成了突变品种30多个。
联合国粮农组织统计1991年统计,在51个国家,60多种种子植物上育成、推广诱变品种1087个。
1995年统计,世界在158种作物上辐射育成和推广了1932个品种,其中中国459个,占约1/4。
据FAO数据库资料(2002年11月17日):全世界诱变育成品种2253个,其中γ射线诱变品种875个。
1957年,中国农科院成立了中国第一个原子能农业利用研究所,随后各省相继成立了相关研究机构。
到1975年,我国在8种作物上育成81个突变品种,如水稻的原丰早、小麦的鄂麦6号、大豆铁丰18、花生粤油22、玉米吉单101等。
1985年统计,我国已在19种作物上育成推广突变品种216个。
一、辐射育种的特点1. 突变频率高、突变谱广突变频率——突变个体占观察个体数的比例。
突变谱——产生各种突变类型的多少。
辐射诱变的突变频率可比自然突变频率提高几百倍~上千倍。
突变范围广,类型多样,包括形态、生理、生化等多方面,如产量、品质、抗性、株型等。
2. 有效地改良品种的某个性状(既是长处,也是短处)对于综合性状良好,但有某个较大缺点的品种,若用杂交方法改良,由于基因连锁、分离重组,往往带来其它不良性状。
采用辐射诱变改良,有可能只针对个别性状缺点,而其它优良性状保持不变。
如利用辐射诱变克服了水稻品种莲塘早的高秆缺点,其它性状保持不变。