微波诱变育种

微波诱变选育红色素高产菌株初探苏龙;詹萍;甘耀坤;陈旭健;吴弦华;覃梁萍【摘要】以红色素产生菌WO为出发菌株,通过微波诱变、微波和紫外复合诱变,得到3株产红色素较高的生产茵W1,W2,W3,结果表明,复合诱变比单一因子诱变的效果好,复合诱变筛选到的W3产生红色素的色价由1.073提高到1.748,提高了63%.遗传稳定性实验表明,3株突变株的产红色素的性能较稳定.【期刊名称】《玉林师范学院学报》【年(卷),期】2010(031)002【总页数】3页(P48-50)【关键词】红色素;微波诱变;色价【作者】苏龙;詹萍;甘耀坤;陈旭健;吴弦华;覃梁萍【作者单位】玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000;玉林师范学院,化学与生物系,广西,玉林,537000【正文语种】中文【中图分类】Q939.9食用色素目前主要分为两大类：合成色素（Synthetic pigment）和天然色素（Natural pigment）. 由于合成色素色泽鲜艳，稳定性好，成本低廉，目前食品工业上所用的色素多为合成色素，但是合成色素对人类的健康具有潜在的危险性危害包括一般毒性、致泻性、致突性（基因突变）与致癌作用等[1-3]. 天然色素是从天然动、植物中提取和微生物生产的，具有安全可靠、没有毒副作用、着色自然等优点，因此倍受人们的瞩目[4-5].目前我国的天然红色素中，占市场主导地位的是从植物中提取的红色素，但植物的生长周期比较长，提取工艺比较复杂，给天然红色素的数量及质量带来了很大的影响. 微生物的生长周期短，不受环境因素的影响，提取工艺比较简单，用微生物发酵生产天然红色素具有广阔的前景. 本文以本实验室从自然界筛选出的红色素产生菌W0为出发菌株，通过微波诱变的单一诱变和复合诱变的方法来选育红色素高产菌株，以期为微生物发酵生产天然红色素打下基础.1 材料1.1 菌种由本实验室从校园土壤中分离纯化得到的W0.1.2 仪器设备PYX-DHS-HOXSO-B 隔水式电热恒温培养箱，PHS-3C 精密 pH 计，TU-1800S 紫外可见分光光度计，HH-S 数显恒温水浴锅，S. SWCJ-IBU 净化工作台，TGL-16C 台式离心机，EXJ60-4 电子天平，ZHWY-200B 新型小容量全湿度恒温培养振荡器，微波炉 800W、2450MHz，试剂均为国产分析纯试剂.1.3 培养基改良的PDA培养基：马铃薯200 g（去皮），葡萄糖5 g，胰蛋白胨（大豆蛋白胨）5 g，NaCl 5 g，PH自然、水1L，制备固体培养基时添加18～20g/L的琼脂粉.2 方法2.1 菌悬液的制备用无菌水洗下菌种（或用灭菌过的接种环将菌种刮下），放入装有无菌玻璃珠和无菌水的三角瓶中，在28℃，170r/min的恒温摇床中振荡1h，使细胞分散均匀，用无菌脱脂棉过滤得菌悬液，以备用.2.2 微波诱变选育红色素高产菌株采用脉冲频率为 2450 MHz，功率为900W的微波炉，分别对相同浓度和体积的菌悬液进行辐射处理. 每次照射60s后使平皿冷却，再进行照射，并将照射时间累计. 设定不同的辐射时间为不同的微波处理剂量，相同条件非辐射菌悬液平板培养，选育出红色素产量高的菌株.2.3 微波和紫外复合诱变选育红色素高产菌株采用脉冲频率为 2450 MHz，功率为900W的微波炉，分别对相同浓度和体积的菌悬液进行辐射处理. 每次照射60s后使平皿冷却，再进行照射，并将照射时间累计，设定不同的辐射时间为不同的微波处理剂量，相同条件非辐射菌悬液平板培养. 然后取经微波辐射后的菌悬液，用25W的紫外灯对其进行与微波辐射时间等长的辐射作用，培养后选育出红色素产量高的菌株.2.4 色价的测定取经过辐射诱变筛选出的正突变株，对其进行发酵培养，用无水乙醇∶氯仿=2∶1为萃取剂萃取色素并在波长为490nm处测定其A值和计算色价.色价（以1ml发酵液为单位）=吸光值（A值）×萃取剂体积（ml）×稀释倍数/发酵液体积（ml）2.5 遗传稳定性实验取经过辐射诱变筛选出的正突变株，用发酵培养基对其进行连续3代的培养，取培养好的发酵液，测定其A值和计算色价.3 结果和分析3.1 微波诱变的结果出发菌株经微波辐照60s后，接种到培养基培养，挑取出1株色素产生量明显比原始菌株高的菌株W1，结果见表1.表1 微波诱变的结果Table 1 Results of microwave radation作用时间/s 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540颜色浅红较红浅红浅红浅红浅红浅红浅红浅红浅红表2 微波和紫外复合诱变的结果Table 2 Results of microwave and ultraviolet radation作用时间/s 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540颜色浅红浅红浅红较红深红浅红浅红浅红浅红浅红3.2 微波和紫外复合诱变的结果出发菌株经微波和紫外线复合诱变180s、240s后，接种到培养基培养，挑取出2株色素产生量明显比原始菌株高的菌株W2、W3，结果见表2.3.3 高产菌株色价测定的结果用紫外可见分光光度计对原始菌株W0、W1、W2、W3进行A值的测定并计算其色价，结果见表3，结果表明，经微波或者复合诱变处理后得到的正突变菌株的产酶量有不同程度的提高.表3 色价的测定结果Table 3 Results of Color Value菌株 W0 W1 W2 W3色价 1.073 1.350 1.208 1.7483.4 遗传稳定性实验结果为了检验菌株产酶的稳定性，将W1、W2、W3在琼脂培养基中连续传代3次，每次传代后接入发酵培养基中培养，测定其色价，结果见表4. 从表4的数据可知，诱变后的正突变株的产色素能力基本保持稳定，没有明显的下降或者上升，具有较好的遗传稳定性能.表4 遗传稳定性测定Table 4 Determination of genetic stability菌株第一代第二代第三代W1 1.350 1.345 1.348 W2 1.200 1.208 1.198 W3 1.748 1.7451.7504 讨论经微波诱变筛选得到3株红色素产量较高的菌株，其中W3的色素的产量最高，色价提高了63%.表明微波育种是一种有效提高红色素产生菌W0的育种方法. 通过单一的微波育种和微波与紫外诱变结合的方式比较，可以看出复合诱变选育出的红色素高产菌的几率高、效果较好. 这可能是由于不同的诱变剂对菌株作用的位点不同，各种诱变剂相互作用时，具有协同作用，加强了诱变的效果. 其中微波、紫外都是容易得到的诱变剂，处理方法简单易行，无需特殊的设备，操作安全，是比较好的诱变方法. ■【参考文献】[1] 天津轻工业大学. 食品添加剂[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 1992:50-51.[2] 高菲菲. 合成色素危害健康[J]. 沿海环境, 2002(5):20-21.[3] 雷钢铁等. 紫甘蓝色素的提取及其理化性质研究[J]. 化学世界, 2001(2):25.[4] 孙庆杰,丁霄霖. 番茄红色素稳定性的初步研究[J]. 食品工业与发酵, 1997(2):47-49.[5] 植中强,李红缨,杨海贵. 天然食用色素提取工艺与稳定性研究的状况[J]. 广州化工, 1999,27(4):18-20.。

微波对水稻的诱变效果及应用于育种的可行性研究
方兴;王丰;周虞灿
【期刊名称】《微波学报》
【年(卷),期】1994()2
【摘要】作物新品种的选育是农业生产的主要研究课题之一.作为育种的一种方法—辐射育种,特别是高能辐射育种的研究在我国至今已有30多年的历史,据统计已在22种植物上育成243个突变品种,如棉花“鲁棉一号”,水稻“原丰果”,大豆“铁丰18”.诱变获得大量有利用价值的早熟、矮杆、抗病、抗逆,优质及其他特异突变体.因此高能辐射育种走过了一段从开创、曲折到稳步发展的三个阶段.但是由于高能辐射的控制和防护受到一定条件的限制,加上仍属于一种随机的不可重复过程,故作者想寻找一种遗传变异大,突变后代可利用性高和处理方法简便的诱变育种方法.近几年来随着大功率微波技术的发展,有可能对它的生产、工程系统和控制、防护进行广泛的研究与应用.本文就是作者用大功率微波做的一种育种试验.
【总页数】5页(P45-49)
【关键词】微波辐射;水稻;诱变;育种
【作者】方兴;王丰;周虞灿
【作者单位】浙江师范大学
【正文语种】中文
【中图分类】S511.103.5
【相关文献】
1.提高水稻辐射诱变育种效果有关方法的研究 [J], 周松茂
2.玉米辐射育种十年进展及诱变育种效果简述 [J], 郭海鳖
3.几种诱变剂对水稻诱变育种效果的研究 [J], 骆倩;王肾裕
4.提高水稻辐射诱变育种效果的研究 [J], 万贤国;庞伯良;朱校奇;胡能书;朱泽瑞;
5.提高辐射诱变育种效果及辐射遗传效应的研究──Ⅰ提高水稻辐射诱变效率的研究 [J], 万贤国;胡能书;庞伯良;朱校奇;朱泽端;黄亮群;柳庆云
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实验二淀粉产生菌的诱变育种及酶活力测定指导老师：xxx生命科学学院08级生物技术（三）班豆豆同组人：xx xxx摘要：诱变育种技术是提高淀粉产生菌产淀粉能力最有效的途径。

常用的诱变育种方法有自然突变育种、紫外线诱变育种、微波诱变育种、激光诱变育种。

本实验采用紫外线诱变育种的方法，对从土壤中分离提取的淀粉产生菌进行诱变，测定诱变得到的菌株的酶活力，然后从中筛选出产淀粉能力强的菌株。

关键词：淀粉产生菌，紫外线诱变育种，酶活力测定一、实验目的：1.学习紫外线诱变育种的方法；2.进一步学习酶活力测定的基本方法；3.无菌操作的进行。

二、实验原理：紫外线的光谱范围在40 ～390 nm, 而DNA的嘌呤和嘧啶可以吸收的紫外线光谱通常为260 nm。

因此能诱发生物突变的有效波长范围是200～300 nm, 最有效的波长为25317 nm, 这一波长的诱变效应相当于波长260 nm的紫外线。

当紫外线照射微生物时不能引起电离, 其作用是使物质分子或原子中的轨道从基态跃迁到激发态, 紫外光子本身作为能量被物质吸收。

由于紫外线穿透性很弱, 所以被广泛用作微生物诱变剂。

紫外辐射使DNA分子形成嘧啶二聚体, 阻碍碱基正常配对,并可能引起突变或死亡。

另外嘧啶二聚体的形成, 还会阻碍双链的解开, 从而影响DNA 的复制和转录。

紫外线对各种微生物的诱变效应因菌种不同而存在很大差异。

一般微生物营养体照射3～5min即可致死, 但芽孢杆菌约需10min。

另外紫外线照射微生物后还存在可见光修复的问题,故通常采用在红光下操作，减少其光恢复的机率。

利用紫外可诱变选育出大量产量高、活性强的优良微生物菌种。

三、实验材料及主要仪器和试剂：1.材料：(实验一)筛选的得到的淀粉产生菌2.仪器：超净工作台，紫外灯，红光灯，磁力搅拌器，100-1000ml移液枪，培养皿，分光光度计，恒温水浴锅。

3.试剂：碘液、2%可溶性淀粉、pH6.0磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液、标准糊精溶液、0.5mol/L 乙酸、0.85%生理盐水、无菌水。

诱变育种技术诱变育种是利用物理、化学因子，促使育种的原始材料的遗传性发生变异，从而选出优良品种的一种育种方法。

它包括物理的辐射诱变和化学诱变两种。

辐射诱变是指利用γ-射线、X-射线、β-射线、中子、无线电微波、激光、紫外线等物理因子，照射植物的种子、植株和其他器官，使它们的遗传物质发生变化，产生各种各样的变异，通常称为突变，然后选择符合人们需要的植株进行培育，从而获得新品种。

化学诱变则是利用一些化学药品，来浸泡和处理植物的种子或其他器官，促使突变的发生，从而选育出新的品种。

诱变育种是相对于利用自然突变选种(穗选、株选)而言的，植物在自然条件下生长发育，由于受到各种自然条件的作用，它们的遗传物质也会发生变异。

但由于自然条件下的各种引起变异的因子的强度较缓和，自然突变的频率较低，发生的变异数往往满足不了育种选择的需要，所以现代育种中往往采取较强的诱变强度，让突变的发生数大大增加，从而加快育种进程。

诱变育种的优点在于：能大幅度提高植物的变异牢，扩大变异范围：自然突变率一般在十万分之几到百万分之几，而诱变处理后的突变频率可高达1/30左右，比自然突变高1000～10000倍，同时引起的变异类型多、范围广。

如印度用γ-射线处理蓖麻，获得了生育期由270天缩短到120天的特大变异株系。

能改良品种的第一性状，而保持其他优良性状不变：对于一个具有多种优良性状而只希望改进某一两个性状的品种，采用诱变育种最为有效，它较之利用杂交育种方法相比，容易收到满意的效果。

如通过辐射，把燕麦的抗锈病特性和对叶枯病易感性分离开来，培育出了抗锈病又不易感染叶枯病的新品种。

引起的变异稳定快，育种年限短;诱变处理后的子代分离少、稳定快，一般在第三代就可稳定，而杂交育种的某个性状的稳定往往要在第五到第七代。

对于一年只能生长一季的农作物来说，意味着缩短育种时间2～4年。

能改变作物的育性，有利于杂种优势的发挥：在常规的杂交育种中，往往要用较多的时间和人力去除掉母本的雄蕊，避免自交现象的发生。

微波处理对大豆种子萌发及其产量的影响
大豆是世界上最重要的蛋白质和粮食作物之一，被广泛用于食品、饲料和工业方面。

萌发是大豆生长过程中非常关键的一步，在种子萌发过程中可以释放出更多的营养物质和
生长因子，进而促进植物生长发育。

微波处理技术是一种新型的技术，利用微波能量来处
理种子，可以促进大豆种子的萌发，并对大豆产量产生积极的影响。

本文将介绍微波处理
对大豆种子萌发及其产量的影响。

首先，微波处理可以促进大豆种子的萌发速度。

研究表明，在微波处理的条件下，大
豆种子的萌发速度明显提高。

这是因为微波处理可以改变种子内部的温度和水分分布，提
高种子吸水速度，进而促进种子的萌发。

此外，微波处理还可以改善种子的萌发环境，提
高种子萌发的成功率。

其次，微波处理可以改善大豆种子的营养吸收能力。

研究表明，微波处理可以改变大
豆种子内部的细胞结构和组成，促进细胞内的代谢活动，增加种子所需营养的吸收能力。

同时，微波处理还可以提高种子内含的酶活性，促进种子的生长发育。

第三，微波处理对大豆产量产生积极的影响。

研究结果表明，经过微波处理后的种子
生长速度更快，生长期更短，因此对产量的影响也更大。

此外，在干旱和高温等恶劣环境下，微波处理后的大豆种子更能适应环境，从而保证了产量的稳定性和质量。

综上所述，微波处理可以促进大豆种子的萌发速度和营养吸收能力，同时对大豆产量
产生积极的影响。

因此，在大豆种植中使用微波处理技术，可以提高种子的萌发率和产量，进而提高大豆的经济效益。

WH-2的微波诱变育种1.微波诱变原理：微波作为一种高频电磁波，能刺激水、蛋白质、核苷酸、脂肪和碳水化合物等极性分子快速震动。

在2450MHz频率作用下，水分子能在1s内来回震动2.45×108次。

这种震动引起摩擦，使得单孢子悬液内DNA分子间强烈摩擦，孢子内DNA分子氢键和碱基堆积化学力受损，引起DNA结构发生变化，从而发生遗传变异；微波具有传导作用和极强的穿透力，在引起细胞壁分子间强烈震动和摩擦时，改变其通透性，使细胞内含物迅速向胞外渗透。

在试验中，究竟是微波辐射直接作用于微生物DNA引起变异，还是其穿透力使细胞壁通透性增加，导致核质变换而引起突变，目前尚不明了，有待进一步研究。

2.确定诱变时所用的适宜出发菌的浓度准备器材：生长至对数期WH-2菌液、生理盐水、6个小瓶、7个滚管、1ml注射器8支、5ml注射器6支、冰、水浴锅（80度）。

实验方法：1.分别称取0.075g琼脂加入到7个滚管中，再将按40ml培养基的量加的储液A,B,C,F,葡萄糖和水的溶液分别吸取4.8ml加入到7个滚管中，压盖。

2.分别吸取9ml生理盐水加入到6个小瓶中，压盖。

3.对小瓶和滚管除氧，除氧结束后分别向滚管中用注射器加入0.1ml的D液。

4.对小瓶，滚管和注射器灭菌。

5.灭菌结束后，将滚管放入水浴锅中保温。

将小瓶、注射器和储液E放到无菌操作台内，打开紫外灯20分钟。

6.杀菌结束后，关掉紫外灯打开风机和照明灯，放入WH-2菌种。

给6个小瓶分别标上10-1 ~10-6，然后用5ml注射器吸取1ml菌液加入到10-1 中摇匀，再从10-1 中吸取1ml加入到10-2 中摇匀，以此类推配好10-1 ~10-6 浓度的菌悬液。

7.在给滚管接菌前，待从水浴锅中取出的滚管温度不烫手时先吸取0.1ml储液E注入滚管，然后再接入0.2ml的菌液，摇匀后。

再水平转几圈，除掉气泡，使培养基均匀摊开，迅速放到冰上快速滚动。

以此类推做好10-1 ~10-6 浓度的菌悬液的滚管，贴上标签后放入培养箱中37度培养2天。

链霉菌诱变育种方法综述摘要：主要论述了链霉菌的4种诱变方法，即物理诱变、化学诱变、空间技术诱变和复合诱变。

同时对这4种方法的原理及具体操作方法进行了简要的阐述。

其中物理诱变中的紫外线诱变方法是一种使用时间长、效果好、设备简单、值得推广的诱变剂。

化学诱变方法中的EMS、8-Mop、NTG和LiCI也取得了很好的效果。

近年来用宇宙系列生物卫星、科学返回卫星、空间站及航天飞机等空间飞行器，进行搭载微生物材料的空间诱变育种是培养新的生物菌种的一种有效方法。

将以上诱变方法结合起来使用，可取得更好的诱变效果。

关键词：链霉菌；育种；诱变放线菌是产生抗生素活性最大的一类微生物，迄今已在工业、医学、农业上都有利用抗生素成功的实例，而链霉菌又是放线菌中抗生素的主要产生菌，具有广泛的物种多样性和代谢多样性，是重要的资源微生物，但在链霉菌中普遍存在遗传不稳定性，而引起抗生素产量下降。

因此，各国学者不断研究提高抗生素产量的方法，已期获得更大产量的抗生素，而提高产量的最重要途径是通过育种改变生产菌种。

诱变育种是一种简便易行而且快速的选育方法，因而在抗生素的菌种筛选中应用最广泛。

本文就链霉菌诱变育种的几种方法做了简要论述。

1 物理因子诱变方法1．1 紫外线诱变法紫外线是一种使用时间长、效果好、设备简单、值得推广的诱变剂，大约有80％的高产抗生素产生菌都曾经用过紫外线这一诱变方法。

具体操作方法是将斜面培养物制备成单孢子悬液或原生质体放在磁力搅拌器上，开紫外灯(3ow，距30cm)照射不同的时间后，涂平皿(为防止回复突变，紫外线诱变后的操作应在红灯下进行)进行培养，然后挑取不同形态的单菌落接斜面，进行摇瓶发酵筛选。

用此种方法，以土霉素产生菌龟裂链霉菌Lf-2为出发菌株，经过紫外线诱变后，筛选的菌株于出发菌株相比发酵效价提高了17．4％，发酵指数提高了23．9％。

黄世文等对淡紫色吸水链霉菌进行紫外线诱变，所获菌株发酵液对水稻纹枯病和恶苗病的抑杀效果比原始菌株明显提高，并且证实用菌悬液涂培养基之后先在28~C培养24 h，再在紫外灯下诱变菌株比涂后直接照射和直接照射菌悬液所获得的诱变菌株的生测效果好，这可能是微生物在培养24} 后，正处在分裂生长的初始阶段，当受到外部“能量”作用时较易发生变异。

一、实验目的1. 了解微波诱变的基本原理和方法。

2. 掌握微波诱变实验的操作流程和注意事项。

3. 通过实验，观察微波对生物体遗传变异的影响，并分析实验结果。

二、实验原理微波诱变实验是利用微波辐射对生物体进行照射，使生物体的遗传物质发生变异的一种实验方法。

微波辐射能够引起生物体内DNA、RNA等分子的结构变化，从而产生遗传变异。

本实验采用生物培养法，以微生物为实验材料，通过微波辐射处理，观察其遗传变异情况。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：大肠杆菌、牛肉膏蛋白胨培养基、牛肉膏蛋白胨液体培养基、无菌水、接种环、微波炉等。

2. 实验仪器：微波炉、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、光学显微镜、生物显微镜等。

四、实验步骤1. 准备实验材料：将牛肉膏蛋白胨培养基和牛肉膏蛋白胨液体培养基在高压蒸汽灭菌器中灭菌，备用。

2. 接种：用接种环从大肠杆菌菌液中取出少量菌种，接种到牛肉膏蛋白胨培养基平板上，在恒温培养箱中培养24小时。

3. 分组处理：将培养24小时后的菌落分别接种到牛肉膏蛋白胨液体培养基中，分为三组，分别为对照组、低剂量微波辐射组和高剂量微波辐射组。

4. 微波辐射处理：将低剂量微波辐射组和高剂量微波辐射组的培养液放入微波炉中，设定辐射时间和功率，进行微波辐射处理。

5. 培养观察：将处理后的培养液在恒温培养箱中培养24小时，观察菌落生长情况。

6. 统计分析：记录三组菌落的生长情况，计算菌落数量，进行统计分析。

五、实验结果与分析1. 对照组：菌落生长正常，菌落数量较多。

2. 低剂量微波辐射组：菌落生长受到一定影响，菌落数量有所减少。

3. 高剂量微波辐射组：菌落生长受到严重抑制，菌落数量明显减少。

根据实验结果，可以得出以下结论：（1）微波辐射对大肠杆菌的生长具有抑制作用，且抑制作用随辐射剂量增加而增强。

（2）微波辐射能够引起大肠杆菌遗传变异，导致菌落数量减少。

（3）微波辐射的遗传变异效应与辐射剂量有关，剂量越大，变异效应越明显。

诱变育种技术在农业育种中的应用彭亚莉 2012.1.3生物必修2第五章遗传与变异中可遗传变异的三种类型：基因突变、基因重组合染色体变异。

其中基因突变的应用----诱变育种在农业上的贡献特别大。

诱变育种是指利用各种理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种的方法，与常规育种方法相比，具有方法简便、育种周期短、效果好等特点，其在改良作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用，已成为世界上普遍应用的先进育种方法之一，尤其是与杂交育种技术的结合，育种效果更为显著。

学生们通过各种媒体查阅，分析资料。

整理资料如下：目前在育种上应用的诱变方法有物理诱变法、化学诱变法和空间诱变法等。

1物理诱变法物理诱变法是指利用一些物理因素处理农作物种子、花粉、器官、植株，引起植物染色体发生畸变，诱发出新的可遗传变异，从中筛选出有利变异性状的后代，育成新的品种。

此方法具有诱变频率高、变异范围大、有利变异性状稳定快等优点。

1．1电离辐射诱变这是最早也是应用最广泛的一种诱变方法。

主要是利用χ射线、γ射线、β射线和中子等进行诱变处理。

其中应用最多的是χ射线和1射线。

这些射线能量高、穿透力强，可以使原子的内层电子激活释放，至使原子呈离子化而与其它原子或分子结合，造成共价键断裂，形成染色体结构变异。

试验证明，辐射诱变具有使突变体产生早熟、矮秆、抗病、株型和育性突变的特点，可结合育种目标加以利用。

1．2离子束注入诱变1986年中国科学院等离子物理研究所率先开展了离子注入生物学效应并将此项技术应用于植物育种。

目前已在诱变机理和育种应用上取得重要进展。

离子注入诱变育种具有损伤轻，突变率高和突变谱广的特点，是人工诱变方法的一个新发展。

离子注入植物，可引起能量传递、质量沉积、动量和电荷的交换。

当能量沉积作用于遗传物质时，造成DNA分子的断裂与重接，进而引起染色体结构的易位、倒位、重复、缺失，最后引起基因突变。

目前，离子束注入法已广泛应用于小麦、水稻、棉花、玉米等作物的诱变育种研究。

微波诱变华山松种子生长效应研究作者：王永强徐钡昌张夸云等来源：《安徽农学通报》2015年第11期摘要：利用不同功率下的微波辐照对华山松种子进行诱变处理，探讨不同功率下微波辐照对华山松种子的诱变效果，并对处理后的种子发芽特性、幼苗生长量及外部形态差异进行分析研究。

结果表明：低功率微波辐照可以促进华山松种子发芽，高功率微波辐照则会抑制其发芽，480W处理15s，对华山松幼苗苗高、地径有显著促进作用，640W处理45s，对华山松幼苗苗高、地径有抑制作用；较高功率的微波处理华山松种子，可以获得较多幼苗生长量相关性状的变异。

关键词：华山松；微波辐照；诱变；出苗率；生长情况中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）11-79-03华山松（Pinus armandii Franch）是松科（Pinaceae）松属（Pinus）树种，原产于中国，分布较广，可供建筑、枕木、家具及木纤维工业原料等用材，树干可割取树脂，树皮可提取栲胶，针叶可提炼芳香油，种子可食用也可榨油[1]。

目前，由于长期大面积引种栽植单一类型的华山松人工纯林，其生长量持续减少，呈现出衰退现象，继而引发多种病虫害[2]。

利用遗传改良手段对华山松进行种质创新，有望在一定程度上改善上述问题。

诱变育种是人为的采用物理或化学等因素，诱发生物产生可遗传的变异，继而按照育种目标进行选择和鉴定，最终选育出新种质的育种方法[3]，包括物理辐照、太空辐照、等离子体辐照以及微波辐照等。

诱变育种应用于华山松种质改良，已有相关报道[4-5]。

微波是一种频率在300MHz～300GHz（波长为1mm～1m）的电磁波，微波与生物系统相互作用，能够产生多种生物学效应。

目前，关于微波处理对植物种子活力及萌发特性的影响的研究已有一些报道，如陈力玉等[6]对苜蓿种子微波辐照发现，低功率微波辐照不但能使种子活力在短期内获得激发和促进，而且在种子储存2a后辐照产生的效应仍能影响到种子的萌发，微波辐照在造成种子损伤的同时，也激发了种子及其幼苗产生补偿作用；刘静等[7]对发芽小麦微波辐照处理后发现，轻度发芽小麦样品，其全麦粉及小麦粉的沉降数值升高，面糊的峰值黏度、崩解值、回生值等有所增加，面团的搅拌稳定性显著增强。