辐照在农作物新品种选育上应用研究
- 格式:doc
- 大小:15.00 KB
- 文档页数:3
~(60)Co辐照处理对水稻育性的效应研究提高农作物产量的重要手段之一是杂种优势的利用,杂种优势能够有效利用的基础是雄性不育性。
雄性不育可由自然突变产生,也可通过理化诱变培育。
辐射处理诱变是产生雄性不育突变的最有效手段之一,本研究目的是利用60Co辐射处理,经轮回选择筛选性状优良的雄性不育突变株,为雄性不育系的选育提供基础。
并利用新型分子标记技术,ScoT分子标记技术,研究不育突变体与野生型之间的多态性。
本课题以本课题组的一些水稻材料,利用60Co辐照处理,通过世代选择,筛选出典败型、圆败型、染败型以及无花粉型不育突变体,研究通过辐射诱变产生的败育类型的性状表现、生理生化指标的变化规律以及DNA水平的差异。
主要结论如下:1、60Co辐照处理后,各个材料出苗率大大降低。
随着种植世代的增加,辐照后代的出苗率逐渐恢复,辐照M3代的平均出苗率为92.5%,和对照材料无明显差异。
不同材料对辐照处理的敏感性不同,不同材料的不育率不尽不同。
辐照后代农艺性状的变异系数都比野生型大,并且突变频率存在差异。
2、60Co辐照处理后,M4代筛选的雄性不育突变体的不育类型多样,其中典败圆败混合败育型和典败型居多,分别占总不育突变体的44.76%和34.29%,圆败型9.52%、典败圆败染败混合败育型为5.71%,无花粉型最少,为4.76%,且后代败育育性类型的发生变化。
3、生理生化指标实验表明:辐照不育突变体叶片的SOD、可溶性蛋白均低于野生型;而POD、MDA、可溶性糖高于野生型。
不同败育类型的不育突变体之间的生理生化指标没有规律性差异。
4、利用SCoT分子标记技术研究辐照不育突变体与野生型基因组之间的多态性,从20条引物中筛选出扩增结果稳定、条带清晰和有多态性的引物7条,扩增出多态性位点57个。
辐射育种的应用学院:园艺学院姓名:朱代强李志宁学号:107331612173107331612171核辐射在农业育种方面的应用及发展辐射育种是近年来发展起来的一种新奇的种植技术。
它利用射线、x射线或者是中子、激光和离子束等照射农作物的种子、植株或某些器官和组织,促使它们产生各种变异,再从中选择需要的可遗传优良变异,从而在短时间内获得有利用价值的突变体,以供直接生产利用或者是在此基础上培育出新的种质资源的一种新兴的育种技术。
经过这样的技术种植,一个青椒重量可以达到500克,玉米能够结出7个棒,黄瓜可以长到半米高,而美丽的花卉也都神话般地发生变异,“一串红”本是一串串地开花,在这里可以满株开花,如同一座小塔。
“万寿菊”本是单层的四瓣花,这时开出的花却变成了多层的六瓣花。
“矮牵牛”也会由原本开红色的小花,培育后花朵变大,而且一株可以开出红、白、粉等多种颜色的花朵。
辐射技术在植物育种方面有重要的作用,在植物遗传改良上有独特的作用,该技术可大大提高基因突变频率,在较短的时间里,创造出育种目标所需要的种质材料,有时能诱发产生自然界稀有的、未曾出现过的或用一般方法难以获得的新类型、新性状、新基因,对已消失的基因进行人工再创造,能够在原有遗传背景不变的情况下,直接使植物体出现新的有用性状的变异,可在较短时间内使植物改良,缩短育种过程,提高作物改良效率,具有突变的“创新”优势。
辐射诱变育种技术在中国兴起虽然只有数十年的历史,但因有其自身的特点与优势,所以发展以水稻、小麦、大豆、花卉和林木等材料所做的辐照试验为依托,综述了国内外在辐射诱变育种方面所取得的成就,分析了该技术的作用机理、特点、优势、适用范围及其发展历程并对其发展方向和应用前景做出了展望。
其主旨在于提高人们对辐射诱变育种技术在农业生产中应用的价值、意义及其前景的认识,并为该技术的进一步发展和应用提供参考与借鉴,以期促进现代化农业育种的发展和应用,提高人民的生活水平与质量。
辐射育种实例辐射育种是一种通过辐射处理改变植物或动物的遗传特性的育种方法。
它利用辐射能量对生物体的DNA分子进行破坏或改变,从而诱发突变。
这种方法可以加速育种过程,培育出具有新特性的植物品种或动物品种。
下面以辐射育种实例为例,介绍几种成功的辐射育种案例。
1.辐射育种在小麦育种中的应用小麦是我国主要的粮食作物之一,为了提高小麦的产量和品质,科学家们进行了大量的辐射育种研究。
其中,辐射诱变育种是一种常用的方法。
科学家们通过将小麦种子暴露在特定剂量的辐射源下,如X射线或伽马射线,使其产生突变。
然后再选择具有良好特性的变异体进行培育。
通过这种方法,科学家们培育出了多个抗病性强、产量高的小麦品种,为我国的农业生产作出了重要贡献。
2.辐射育种在花卉育种中的应用花卉是人们生活中重要的观赏植物,为了培育出更加美丽、多样化的花卉品种,辐射育种技术被广泛应用。
以玫瑰花为例,科学家们利用辐射育种技术对玫瑰花进行了突变诱导。
通过将玫瑰花的种子暴露在适当剂量的辐射源下,使其产生突变。
经过多年选择和培育,科学家们培育出了多个新品种,如花瓣颜色更加鲜艳、花朵更加丰满的玫瑰花品种。
这些新品种不仅丰富了人们的生活,也促进了花卉产业的发展。
3.辐射育种在果树育种中的应用果树是人们日常饮食中重要的水果来源,为了改良果树的品质和产量,辐射育种技术也在果树育种中得到了应用。
例如,柑橘是一种重要的柑橘类水果,为了培育出更加甜美、耐贮藏的柑橘品种,科学家们利用辐射育种技术对柑橘进行了诱变。
他们将柑橘种子暴露在适当剂量的辐射源下,诱发其产生突变。
经过多年的选择和培育,科学家们培育出了多个新品种,如果实更大、口感更好的柑橘品种。
这些新品种不仅满足了人们对水果品质的需求,也促进了柑橘产业的发展。
辐射育种技术在不同领域的育种中都得到了广泛应用并取得了良好的效果。
通过辐射育种,科学家们成功培育出了许多具有良好特性的新品种,为农业生产和观赏植物领域的发展做出了重要贡献。
原子能技术在农业领域的应用随着科技的不断发展,原子能技术在农业领域的应用日益成为研究的热点。
原子能技术利用放射性同位素和核辐射的特性,可以提供农业生产所需的多种应用。
本文将探讨原子能技术在农业领域的应用,包括辐射育种、放射性同位素示踪技术和放射性同位素探测技术。
一、辐射育种辐射育种是指利用辐射来诱变作物基因,以获得新的优良品种的育种方法。
通过辐射,可以引起作物基因发生突变,从而产生新的特性,如抗病性、耐旱性等。
原子能技术中的离子束辐照、γ射线辐照和中子辐照等方法被广泛应用于辐射育种。
辐射育种不仅缩短了育种周期,还提高了品种的稳定性和产量。
例如,中国的食用菌种植业就广泛应用辐射育种技术,成功研发出多种高产、高品质的食用菌新品种。
二、放射性同位素示踪技术放射性同位素示踪技术是利用放射性同位素的特性,追踪农作物中的营养元素的吸收、转运和分配过程。
通过加入放射性同位素到土壤或者施加于作物上,可以追踪养分的运动路径和积累情况。
例如,氮同位素示踪技术可以用来研究作物对氮肥的利用效率,帮助优化氮肥的使用。
研究表明,通过放射性同位素示踪技术,农民可以根据作物对养分的需求,合理施肥,从而提高作物的产量和质量。
三、放射性同位素探测技术放射性同位素探测技术是利用放射性同位素的特性,通过测量其在作物或土壤中的浓度来评估环境污染程度和作物生长的影响。
例如,氚同位素被广泛用于监测水稻田中的水分运动和水分利用效率。
通过测量氚同位素在土壤和作物中的浓度变化,可以评估灌溉水分流动情况和作物对水分的利用效率。
这种技术可以帮助农民科学合理地管理灌溉水,有效节约水资源,提高灌溉效率。
总结起来,原子能技术在农业领域的应用主要包括辐射育种、放射性同位素示踪技术和放射性同位素探测技术。
这些应用为农业生产提供了新的手段和工具,可以提高作物的产量和质量,改善农业生产的可持续发展。
然而,原子能技术的应用也需要注意安全风险和环境保护等问题,必须在科学管理和合理使用的前提下推动其发展和应用。
辐照处理在农产品加工中的应用研究进展【摘要】辐照处理是一种被广泛应用于农产品加工领域的技术,本文对辐照处理在农产品加工中的应用研究进展进行了梳理和总结。
在保鲜方面,辐照处理可以延长农产品的保鲜期限,有效减少腐败和损耗;在消毒方面,辐照处理可以有效杀灭微生物,保障农产品安全;在质量改良方面,辐照处理可以提高农产品的口感和营养价值;在检验方面,辐照处理可以帮助快速检测农产品的质量;辐照处理的安全性得到了广泛研究,为农产品加工提供了安全保障。
展望未来,辐照处理在农产品加工中有望得到更广泛的应用,为农产品加工业的发展贡献力量。
需要继续加强宣传推广,提高人们对辐照处理技术的认识,加强科研力量,不断优化技术。
辐照处理在农产品加工中具有广阔的应用前景,有必要进一步深入研究和推广。
【关键词】辐照处理、农产品加工、应用研究、保鲜、消毒、质量改良、检验、安全性、应用前景、推广策略、研究总结1. 引言1.1 辐照处理在农产品加工中的应用研究进展辐照处理是一种常用的技术,可以有效延长农产品的货架寿命,提高产品的质量和安全性。
在农产品加工中,辐照处理已经得到了广泛应用,并取得了一系列研究进展。
本文将就辐照处理在农产品保鲜、消毒、质量改良、检验以及安全性方面的研究进展进行探讨和总结,为辐照处理在农产品加工中的应用提供更多的理论支持和实践经验。
在过去的几十年里,随着辐照处理技术的不断改进和完善,越来越多的研究表明,辐照处理可以有效地延长农产品的货架寿命,抑制微生物的生长,降低产品腐败的可能性。
辐照处理还可以消除农产品中的有害微生物,保障食品安全。
辐照处理还可以改善农产品的口感和营养价值,提高产品的市场竞争力。
辐照处理在农产品加工中具有广泛的应用前景,但也需要进一步的研究和推广。
通过不断探索辐照处理的新技术和方法,加强对其安全性和质量的监测,相信辐照处理在农产品加工中的应用将更加成熟和广泛。
2. 正文2.1 辐照处理在农产品保鲜方面的应用研究进展一、辐照处理对农产品保鲜效果的研究:辐照处理被证实可以有效抑制农产品中微生物的生长,延长农产品的保鲜期限。
辐照育种情况汇报
辐照育种是一种利用辐射技术进行作物育种改良的方法,通过辐射诱变和选择
育种新品种。
本文将对我们进行的辐照育种工作进行情况汇报。
首先,我们选择了水稻、小麦、玉米等重要农作物作为研究对象,通过辐射诱
变技术对其进行育种改良。
在辐照处理后,我们对辐照后的种子进行了大量的田间试验和筛选工作,以筛选出具有优良性状的新品种。
经过多年的努力,我们已经成功培育出多个抗病、高产、优质的新品种,并取得了显著的经济效益。
其次,我们在辐照育种过程中,注重了对育种材料的选择和辐照处理条件的优化。
我们通过对不同基因型的材料进行辐照处理,并结合分子标记技术对辐照诱变体进行筛选和鉴定,以提高育种效率和育种质量。
同时,我们不断优化辐照处理的剂量、时间和方式,以最大限度地发挥辐射诱变的作用,提高变异频率和育种效果。
另外,我们还加强了与相关研究机构和企业的合作,共同开展辐照育种工作。
通过合作,我们得以共享资源、技术和信息,加快了新品种的选育和推广进程。
同时,我们还与农业部门和种植大户进行合作,开展示范推广,以验证新品种的适应性和经济效益,促进新品种的大面积种植和应用。
最后,我们还进行了广泛的宣传和推广工作,以提高辐照育种技术的知名度和
影响力。
我们通过举办学术研讨会、撰写科普文章、参与科普活动等方式,向社会大众介绍辐照育种的原理、方法和应用前景,增强社会对辐照育种的认知和支持。
综上所述,我们在辐照育种工作中取得了一系列的成果,为我国农业生产和粮
食安全做出了积极贡献。
我们将继续深入开展辐照育种研究,不断提高育种效率和育种质量,为我国农业的可持续发展贡献力量。
核农学中核辐射诱变育种应用学院:农学院班级:种科111班姓名:白雪学号:2011010216摘要辐射诱变育种是在人工控制的条件下,利用中子、质子或者射线等物理辐射诱变因素对种子进行辐照,诱发其染色体的数量、结构和行为变异,从而得到可供利用的突变体,并在此基础上进一步培育出新的种质资源的一种新兴的育种技术。
本文主要介绍核辐射在和农业辐射诱变育种中的应用,简单介绍国内外核农业的发展情况。
主旨在于提高人们对辐射诱变育种技术在农业生产中应用的价值、意义及其前景的认识,并为该技术的进一步发展和应用提供参考与借鉴。
关键词核农学,核辐射,诱变育种一、概念1、核农学:研究核素,核射线及有关核技术在农业科学研究和农业生产中的应用及其基础理论的一门学科。
它是介于核科学与农业科学间的一门边缘学科—核农学。
它的主要研究领域是:辐射遗传和育种学、放射生物学、辐照保藏技术、示踪原子应用等,其应用领域不断扩大,并已取得显著成绩。
我国核农学的创始人是徐冠仁博士[1]。
其中包括辐射诱变技术、辐照保藏技术、同位素示踪技术和昆虫辐照不育技术等。
2、核辐射:通常称之为放射性,存在于所有的物质之中,这是亿万年来存在的客观事实,是正常现象。
核辐射是原子核从一种结构或一种能量状态转变为另一种结构或另一种能量状态过程中所释放出来的微观粒子流。
核辐射可以使物质引起电离或激发,故称为电离辐射。
电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。
直接致电离辐射包括质子等带电粒子。
间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子[2]。
核辐射无处不在,主要有天然辐射和人工辐射两种。
而将核辐射利用到农业生产上可谓是一举夺得。
3、诱变育种:用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株或个体,进而培育成新的品种或种质的育种方法。
它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术[3]。
本文主要论述在物理方面的核辐射作用下的诱变育种。
关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考随着人口的增加和粮食需求的不断增长,粮食生产已经成为了全球关注的焦点。
而在粮食生产中,水稻作为最重要的粮食作物之一,其产量和品质一直是农业科研工作者所关注的重点。
为了提高水稻的产量和品质,育种技术一直在不断的探索和创新。
而其中,辐射诱变育种技术在水稻育种中也扮演着重要的角色。
高能重离子束辐射诱变技术是一种新型的育种方法,其主要是利用高能重离子束对种子进行辐照,从而使种子突变,进而产生新的性状或性状组合,为育种提供新的遗传资源。
相比传统的育种方法,高能重离子束辐射诱变技术有着更高的突变效率和更广泛的突变谱,可以产生更多的突变体,为育种提供更多的选择和可能性。
北方粳稻是一种重要的水稻品种,其主要分布在我国黄淮海平原和长江中下游地区。
北方粳稻具有早熟、高产、抗逆性强等优点,是我国北方地区主要的水稻品种之一。
然而,由于其自交亲缘关系较近,遗传多样性较低,导致其在遗传育种中面临着较大的难题。
因此,利用高能重离子束辐射诱变技术对北方粳稻进行育种研究,具有重要的意义和价值。
在高能重离子束辐射诱变北方粳稻的育种研究中,首先需要确定合适的辐照剂量和辐照方式。
一般来说,辐照剂量越大,突变效果越明显。
但是,过高的辐照剂量会导致种子的死亡率增加,从而影响育种效果。
因此,需要在保证育种效果的前提下,尽可能减少死亡率。
同时,不同的辐照方式也会影响育种效果。
目前,常用的辐照方式主要有束穿、束扫和束扫/穿混合辐照。
不同的辐照方式会对种子产生不同的影响,因此需要根据具体情况进行选择。
在确定合适的辐照剂量和辐照方式之后,还需要对突变体进行筛选和鉴定。
突变体的筛选和鉴定是辐射诱变育种中非常关键的一步,它直接决定了育种的成败。
在筛选和鉴定过程中,需要对突变体进行全面的评估,包括形态性状、生理生化性状、抗逆性等方面。
只有对突变体进行全面的评估,才能够选择出具有良好性状的突变体,为育种提供更好的遗传资源。
輻射技术在农业生产中的应用近年来,輻射技术逐渐得到广泛应用,其在农业生产中也展现出了巨大潜力。
从传统方法到现代技术,农业生产已经经历了繁荣和转型期,輻射技术正是为农业生产注入新的活力,提高了生产效率和质量,满足了人们日益增长的需求。
首先,輻射技术在农产品贮藏方面取得了显著成效。
通过使用放射性同位素技术,能够使农产品在贮藏过程中不受昆虫危害和霉菌污染,从而延长货架期,提高经济价值。
同时,该技术可以有效地消除农产品中的细菌和病毒,使得产品更加安全和健康。
例如,对于柑桔类水果而言,通过使用γ射线辐照消毒,青枯病的感染率可降低到0.2%以下,极大地提高了果实的质量和口感。
其次,輻射技术在种子育种方面同样发挥了重要作用。
通过利用辐射以及对其后代进行选择,可以选择出更加适应不同环境条件的植株,从而提高生产效率和抗病能力。
在我国的水稻育种中,利用γ射线辐射诱变法,园艺工作者已经发展出多个耐盐碱和耐旱品种。
同时,该技术可以提高杂交作物的杂交率,使得新品种的研发时间更短,经济利益更高。
此外,輻射技术还在肥料利用和土壤调节方面取得了显著成效。
铀矿物等天然放射性物质蕴含了丰富的矿物质和微量元素,可以直接用于农田肥料的制作。
有研究表明,利用天然放射性物质的核肥料,能够提高粮食和经济作物的质量和产量,同时减少化学肥料的使用量和成本。
另外,该技术还可以将土壤中铁、锰等微量元素提高至符合作物需求的水平,增加作物的营养素含量和健康指数,提高人体免疫力。
总之,輻射技术已经成为现代农业生产的重要手段之一,其应用已经涉及到了各个方面。
虽然在使用过程中需要保证安全、环保,防止对人类和环境造成伤害,但如果在保证安全的前提下,充分发挥輻射技术在农业生产中的应用,将会使得农业生产更加高效、安全和健康,从而有利于推动我国乡村振兴战略的实施。
辐照在农作物新品种选育上应用研究
作者:喻吉生宋富根欧阳享泱谢兰英
来源:《现代农业科技》2009年第22期
摘要采用钴60·γ射线对农作物种子进行辐照处理,可以使生物的遗传产生变异,加快农作物新品种选育的步伐。
介绍了利用辐射诱变育种的方法选育赣豆3号、赣早籼33号、凤晚糯2号的过程,以期为辐照在农作物新品种选育上的应用提供参考。
关键词辐照;诱变;新品种;选育
中图分类号S335.2+1文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)22-0061-01
辐射诱变育种是指人为地利用电磁辐射和粒子辐射等物理因素,以及它们与化学诱变剂和生物诱变剂等因素结合,诱发作物遗传变异,促进遗传改性,在较短时间内获得多种多样有利用价值的突变体,根据生产要求和育种目标对突变体进行鉴定和选择,直接培育成生产利用的新品种;或者对诱变获得的遗传资源在育种上作亲本利用,进而育成新的优良品种。
育种工作者常用的物理诱变剂有Χ射线、γ射线和中子。
Χ射线和γ射线都是能量较高的电磁波,能引起物质电离。
当生物体的某些对辐射敏感的部位(即辐射敏感靶)受到射线的撞击而离子化时,可以引起DNA的链断裂。
修复时如不能回复原状就会出现突变。
如果射线击中染色体断裂,在修复时也可能造成交换、倒置、易位,引起染色体畸变。
吉安市农业科学研究所历年来在农作物新品种的选育上都采用γ射线诱变的方法,取得了一定的效果。
1材料与方法
1.1试验地点
试验每年4~11月在吉安市农科所试验地北1、2号田进行;11月至次年4月在海南三亚海棠湾镇竹根园小组的水田进行。
1.2试验材料
大豆育种材料F2后代干大豆种子1 000粒;赣吉三号干种谷300余粒;凤晚糯400余粒。
1.3试验设计
大豆按实际的数量,按30cm×20cm规格安排,单株单粒;水稻试验按实际的种苗来进行设计,按16.65cm×19.98cm的规格安排,单本植,插植完所有的成秧。
在农作物新品种系统选育的过程中,取育种小材料进行钴60·γ射线外照处理后,再回到资源圃连续进行系统选育。
2结果与分析
2.1赣豆3号的选育
1981年秋选用江西大面积推广的中熟品种秋大豆矮脚青作母本,选用早熟、抗旱性强、粒大美观,但抗倒性稍差的77-12作父本,进行杂交,经过加代繁殖,1982年F2代用3.612 C/kg钴60·γ射线辐射处理,再经过分离,1984年入选株系,1985年参加株系比较试验,1986~1987连续2年参加品比试验,1987年秋季同时参加省预备区试,1988~1990年参加全省秋大豆联合区域试验,1991年在全区进行生产示范,1992年全省生产示范,1992年12月经江西省农作物品种审定委员会命名为赣豆3号。
2.2赣早籼33号的选育
1986年利用吉安地区农科所水稻汤斌选育的赣吉三号(7055/IR54F6)干种谷通过钴60·γ射线7.74C/kg辐射,后经过多年的系统选育,通过株系比较、品系比较、江西省水稻区域试验,于1990年育成。
于1994年2月向江西省农作物品种审定委员会申报审定,于1994年3月江西省农作物品种审定委员会通过,命名为“赣早籼33号”,从1994年起该品种得到大力推广,至1996年,累计种植面积达20万hm2。
2.3凤晚糯2号的选育
2006年取凤晚糯干谷300余粒,到江西省农业科学院原子能应用研究所进行辐照处理。
试验采用γ射线7.74C/kg处理,后经种植,后代分离选育出2个单株,于2009年参加早稻株系比较
试验。
2007、2008年试验分别对新珍A、菲B、金23A等十余份材料采用γ射线9.03C/kg处理,后经选育加代,现有育种材料100余份。
3结论与讨论
利用射线诱发生物遗传性的改变,经人工选择培育新的优良品种的技术,具有打破性状连锁、实现基因重组、突变频率高、突变类型多、变异性状稳定和方法简便等特点。
辐射诱发能使生物体内各种分子发生电离和激发,导致DNA分子结构的变化,造成基因突变和染色体畸变。
在电离辐射的作用下扰乱了生物有机体的正常代谢,从而引起遗传因子发生改变并以新的遗传
因子传给后代。
试验结果表明:辐射诱变育种是获得新资源、选育优良品种以及解决农作物改良中某些问题的有效途径,在农作物新品种的选育过程中,采用钴60·γ射线进行辐照处理,可以使生物的遗传产生变异,为农作物新品种的选育创造更多新型的材料,加快了农作物新品种选育的步伐。
[1] 潘家驹.作物育种学总论[M].北京:中国农业出版社出版,1997.
[2] 鲍根良,左晓旭,丰作成,等.晚糯稻突变体新品种浙糯36的选育研究[J].核农学
报,2004(5):331-334.
[3] 黄英金,刘宣柏,况慧云,等.辐照杂合材料结合花药培养技术育成早籼新品种赣早籼56号[J].核农学报,2005(2):81-84.
[4] 章义芳,李达祥,贾林贵,等.突变体杂交诱变育成小麦新品种西辐十二号[J].核农学
报,2005(5):397-398.
[5] 韦祖生,李开绵.作物诱变育种及突变体鉴定与筛选研究进展[J].江西农业字
报,2007(10):38-41.
[6] 张美荣,双志福,张瑞仙.小麦种子太空诱变效应研究[J].华北农学报,2002(2):36-39.。