[课件]辐射诱变育种PPT
《诱变育种》PPT课件
四川省农科院的钴圃外貌
钴源遥控操作室
不同剂量钴辐射照射甘薯幼苗及成活表现
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。
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和 高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作 用以产生有益变异，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。
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，2005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 优航一号，II优航一号）、华南农业大学（抗病材料）。
目前诱变育种已成为作物育种的重要方法之一。
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，比原品种早32 天；原丰早（ γ射线，早40天）；印度，热中子， 蓖麻早150天（270天→120天）；大麦白粉病抗 性基因mlo。
园艺植物育种学诱变育种ppt课件
诱变产生的突变多为劣变，有利变异很少。 变异的方向和、诱变育种的成就
诱变育种用于花卉育种的最多 核技术的发展和新化学诱变剂的发现——
诱变育种得到较为广泛的应用。 无性繁殖植物占比重大。
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早乔纳金
山东青岛市农科所1981年用快中子处理乔纳金休眠枝 诱变育成。
基因会发生分离和重组，有时会引起优良性状组合的解体。 另一方面，由于基因间的连锁关系，可能引起优良性状夹 带不良性状。 诱变处理，可产生点突变（point mutation），可改变品种的 个别不良性状。对高度杂合的无性繁殖的园艺植物更有意 义。——应用原则： 如：辐射诱变得到的苹果"短枝型"突变体，既保留了原品 种的优良性状，又获得了矮化型变异。
3.粒子注量和注量率：
1）Gy表示；2）注量：n/cm2；注量率： n/（cm2。s）
4.放射性强度：
Bq（贝可）单位时间内核衰变数目 精品课件
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二、辐射诱变机理
（一）辐射生物学作用的时相阶段 （二）辐射对染色体和DNA的作用 （三）植物对辐射损伤的修复 （四）辐射敏感性
突变 丰富种质资源以选育新品种
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发展简史
诱变育种起始于20世纪20年代末。 最早发现x射线和化学药剂可提高基因突变频率。 20世纪50年代，辐射育种技术兴起，并在园艺植物育种方
植物物理(辐射)诱变育种
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
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。
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3 现代诱变育种的发展
利用化学、生物等多种手段进行诱变育种的研究和实践。
诱变育种的方法
物理性诱变
1. 辐射诱变 2. 化学诱变
生物性诱变
• 细菌诱变 • 病毒诱变
诱变育种的应用
优质、高产的农作物选 育
通过诱变育种，培育出品质 优良、产量丰富的农作物， 提高农业生产效益。
抗病、抗虫的新品种选 育
利用诱变育种技术，培育对 病虫害具有抗性的新品种， 减少农药的使用。
新颖的食品品种创新
通过诱变育种，创造出新颖、 美味的食品品种，满足人们 对食物的多样化需求。
诱变育种的优势及局限性
诱变育种与常规育种的对比
诱变育种相比常规育种，具有更大的变异性和突变 概率。
诱变育种的优势及局限性
优势：加快遗传进程，拓宽育种资源，创新新品种。
局限性：可能产生负面突变，需要大量的时间和资 源。
诱变育种的前景
1
诱变育种技术的进一步发展
通过不断改进和优化诱变育种技术，提高突变效果和育种速度。
2
诱变育种在未来的应用前景
Hale Waihona Puke 诱变育种可以为农业、食品安全和生物多样性等领域带来更多创新和突破。
总结
诱变育种的重要性
《诱变育种》PPT课件
欢迎各位参加我们的《诱变育种》PPT课件。本课件将深入介绍诱变育种的概 念、方法、应用、优势、局限性和前景。希望通过本课件的学习，大家能对 诱变育种有更深入的理解。
诱变育种的历史沿革
1 19世纪末 - 20世纪初
早期诱变育种方法的发展和应用。
2 20世纪20年代 - 30年代
诱变育种是农业、食品和生物科学领域的重要研究 方向，具有巨大的潜力。
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04 诱变育种的挑战与前景
面临的挑战
突变频率低
自然突变或诱变处理的 突变频率通常较低，需
要处理大量材料。
突变的不定向性
突变通常是不定向的， 可能涉及多个基因位点， 难以实现精确的基因改
造。
突变的有害性
突变可能导致产生新的 有害基因或丧失原有优 良性状，影响突变体的
筛选和利用。
突变后处理难度
突变后处理工作量大， 需要大量的人力和时间 进行突变体的筛选、鉴
定和繁殖。
发展前景
提高突变频率
通过改进诱变方法和技术，提高突变 频率，加速育种进程。
定向突变
利用现代基因编辑技术，实现定向突 变，提高育种精度和效率。
拓展应用领域
诱变育种不仅应用于植物，还可应用 于动物、微生物等领域，具有广阔的 应用前景。
与其他育种方法的结合
结合传统育种方法和现代生物技术， 提高育种效率和成功率。
物的生产菌种的改良。
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诱变育种的历史与发展
历史
自1927年缪勒发现X射线能诱发果蝇变异后，诱变育种逐渐 成为一种重要的育种方法。随着科技的发展，诱变育种技术 不断改进和完善，现已成为创造新种质和培育新品种的重要 手段之一。
发展
随着基因工程、细胞工程等生物技术的不断发展，诱变育种 与这些新技术相结合，如转基因技术、基因编辑技术等，使 得诱变育种更加高效、精准。
案例三：生物诱变育种在微生物育种中的应用
总结词
利用某些具有诱变作用的微生物或其代谢产物处理微生物细胞，诱发基因突变，进而筛 选有益突变体。
详细描述
生物诱变育种常用的微生物包括某些细菌、放线菌等，这些微生物能够产生一些具有诱 变作用的代谢产物。在微生物育种中，生物诱变育种常用于抗生素、酶制剂等工业微生
遗传育种学第十三章_辐射育种ppt课件
③花粉
照射花粉与照射种子相比，其优点是 很少产生嵌合体，即花粉一旦发生突变，其 授精卵便成为异质结合予，未来发育为异质 结合的植株，经过自交，其后代可以分别出 来许多突变体。
④子房
射线对卵细胞影响较大，相引起后代较 大的变异，它不仅引起卵细胞突变，亦可影 响受精作有时可诱发孤雌生殖。
内照射： 是指辐射源被引进到受照射的植物体的内部。 照射源：32P、36S、14C等放射性元素的化
其它照射方式： 急照射和慢照射 反复照射
8.辐射后代的选育
种子辐射后代的选育： M0 : 接受辐射处置的当代植株。 M1 : 辐射处置种子产生的子一代。 M2 : 辐射处置种子产生的子二代。
嵌和体的分析
无性繁衍器官辐射处置后的选育：
无性繁衍的园林植物，选择自然产生 的芽变，是有效的方法。用射线照射无 性繁衍器官，可以提高芽变的频率，是 加速选育新种类的有效途径之一。
影响植物资料敏感性的要素：
氧：假设使种子或植物在完全无氧的空气中 受照射，那么诱变效率可以提高，而染色体 损伤相对减少。如希望产生较多的染色体畸 变，最好在有氧的条件下处置。
含水量：在种子辐射处置时，欲得到较高的 诱变率，可将种子含水量调到1.3——1.4% 左右；如希望得到较高的染色体畸变率，那 么可钭种子含水量降低程度。
处置干种子的优点是： 能处置大量种子； 操作方便； 便于运输和贮藏； 受环境条件的影响小； 经过辐射处置过的种子，没有污染和散
射的问题。
② 无性繁衍器官
许多园林植物是用无性繁衍的，而且 有部分园林植物从来不结种子，只依托无 性繁衍的.
诱变育种是对这类资料进展种类改良 的重要手段，在诱变育种中只需得到好的 突变体，就可直接繁衍利用。
诱变育种简介2021精选PPT
掌握，有利突变频率较低
诱变育种的分类 ：
★ 物理诱变：利用辐射等物理诱变因素， 诱发植物产生遗传变异，从中选择和培 育新品种的方法
★ 化学诱变：应用化学诱变剂(mutagen)诱 发植物产生遗传变异，以选育新品种的 技术
诱变源的种类和特性：
粒子辐射
电离辐射
电4 ．离克射服线远对缘机杂体交的不作亲用和有微性两，种地改解变磁释植：、物的高授粉真、空受精、习性超洁净、低氧等
自发突变：突变频率 10 -5 ～ 10 -8 ；
特点：与传统辐射育种相比， 辐射对遗传物质的作用——对染色体的作用
内照射: 将放射性元素引入植物体内，由它放射出的射线在体内进行照射。
外照射包括急性照射和慢性照射 ③氧气：有氧 > 无氧
2、花粉诱变后代的选择
M 2 --- 所结的种子（包括变异花粉所结的种子） ，及由其长成的植株 ( 可进行选择 )
3、无性繁殖器官诱变后代的选择
通常在当代就可表现出来，后代选择可从 M 1 开
始。
辐射线
电磁辐射
非电离辐射
质子
带电粒子 α 射线 β 射线 快中子
不带电粒子 慢中子
热中子
γ射线 射线
紫外线、激光
诱变源的种类和特性：
X射线：辐射源是X光机。X射线又称阴极射线
， 分为软Χ射线和硬Χ射线,诱变育种一般
特点：用X 硬光子Χ射波线长较短（ 10-6-10-9 m ），穿透力较强
一次不能照射大量材料，诱变效果不及γ射线．
特点：电离密度大，常引起大的变异
诱变源的种类和特性：
带电粒子 α射线：由天然或人工的放射性同位素衰变中 产生的 特点：穿透力弱，电离密度大。作为内照射源时，对有
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辐射育种的特点（相较于传统的育种方法）：
1、能提高突变频率，扩大变异范围；
2、最适于进行品种修缮； 3、可以缩短育种年限； 4、可以克服远缘杂交不亲和性； 5、方法简单，易于掌握。
电离辐射的遗传学效应在许多生物中 都有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ究，并得出两个重要结论：
①电离辐射可诱发基因突变和染色体畸变，其频率与辐射剂量 成正比； ②辐射效应是积累的。通常在相同照射剂量下，低强度长期照 射（慢性照射）与高强度短期照射（急性照射）以及连续照射 与间歇照射，诱发的突变数并不一样。
辐射诱变育种的实际应用
日本学者水泽（1967年）报道，利用γ射线照 射虹鳟卵子，能够培育出白色品系的虹鳟；
陕西省水产研究所等（1977）报道了用快中子 （镭-铍中子流）辐射对鱼苗和鱼种生长影响的 试验结果，发现经快中子辐射处理过的几种家 鱼受精卵，在鱼种阶段的生长影响的试验结果。
……
① 染色体较大的鱼类比较敏感，染色体中等大 小的鱼类次之，染色体最小的鱼类最不敏感， 即抗辐射性表较强； ② 杂种、育成种比纯种、野生中敏感； ③ 同一个体的不同细胞对辐射敏感性也有差别： 性细胞比体细胞敏感，性细胞中卵子又比精 子敏感； ④ 同一种鱼类中，处于不同发育阶段和不同生 理状态的鱼类对辐射敏感性也有很大差别： 鱼类胚胎各时期的辐射敏感性，随着胚龄的 增长而递减，幼龄个体较老龄个体敏感。
辐射诱变育种
什么是辐射诱变育种？
辐射诱变育种（ radiactive mutation breeding）是利用各种 辐射线以诱发基因突变 而作为主要手段的一种 育种方式。
辐射诱变育种机理
能量较高的电磁波, 能引 起物质的电离。当物体的某 些较易受辐射敏感的部位受 到射线的撞击时, 而发生离子 化, 可以引起DNA 链断裂,当 修复时不能恢复到原状就会 出现突变。