第八章诱变育种

四川农科院的钴圃全貌 （慢照射）
1.4 β射线 是一束电子流，每个粒子就是一个带负电荷的电子的 射线束，由32P或35S等放射性同位素直接发生的。透过 植物组织能力弱，但电离密度大。通常配成溶液对处 理器官或部位进行处理。当同位素溶液进入组织和细 胞后作为内照射而产生诱变作用。
1.5 中子
辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器。根据中子能 量大小分为超快中子、快中子、中能中子、慢中子、 热中子。能量从21MeV(百万电子伏）以上到小于1eV。 中子的诱变能力比较强，育种上应用较多的是热中子 和快中子。对多数作物来说，包括苹果，中子是比X或
3.5 诱变育种是无性繁殖园艺植物重要的育种手段。
4 诱变育种的意义和作用 4.1 增加变异率，扩大变异谱
人工诱变可使突变频率增加1,000倍左右。变异谱同时 也有了很大的差异，丰富作物的“基因库”，从而扩 大了选择范围，并提高了选择效果。
4.2 最适于进行“品种修缮 ”
人工诱变有产生某种“点突变”的特点，它可以只改变 品种的某一缺点，而不致损害或改变该品种的其他优良 性状。
4.3 缩短育种年限
园艺植物中的多年生营养系品种，可通过直接处理营养 器官，获得突变体后直接固定进行繁殖推广。该方法 较常见的营养系杂交育种可大大缩短育种年限。
4.4 克服远缘杂交不亲和性及改变植物的授粉、受精习性。
电离射线照射花粉可以克服某些远缘杂交的不亲和性； 使异花授粉植物的自交不亲和变为自交亲和；可使正 常可育的植物诱变成雄性不育系。
离子束诱变在小麦上的应用
1.8 空间诱变育种
空间环境的显著特点是高真空、微重力和强辐射。 我国自1987年以来7次利用返回式卫星搭载植物种子，
从中获得了大量的变异类型，涉及到主要粮食及蔬菜 作物，并已培育出一些新的突变类型和具有优良农艺 性状的新品系 。
航 天 南 瓜 育 种
福建省农科院谢华安院长 等通过航天诱变育的Ⅱ优 航中稻
γ射线射线更有效的诱变剂 。
1.6 激光
激光的频率和生物体内某种物质分子振动频率相等，产 生共振，能量的积累，引起分子内化学键断裂。当这 一分子与其它分子相互作用时，就会产生新的化学键， 从而使化学性质发生改变，引起生物体性状的变异。
利用激光进行诱变育种研究，处理材料可以是植物的 干种子或剥去种皮的裸胚、幼苗、根尖，也可以是未 成熟的花器官、花粉及离体花药等
3、诱变育种的特点
3.1 诱变育种诱变效果受到一系列内外因素制约，难于实 现定向突变。
3.2 诱变结果一般局限于个别基因的表型改变。不同材料 之间效果差异巨大。一般选取生产上已经推广的高世 代优良品系作为诱变材料。
3.3 诱变条件下突变频率大幅度增加，但有利突变的几率 低。
3.4 同源平行变异规律对指导制定突变体育种目标具有重 要的意义。
1.3 γ射线 是一种比X射线波长更短的电离辐射线,辐射源是60Co和137Cs及核反 应堆。γ射线也是一种不带电荷的中性射线。应用于植物育种的 γ射线装置有γ照射室和γ圃场及钴人工气候照射室。各种照射 场地均应设置防护墙。
浙江农科院的60Coγ射线种植房
慢照射 种植房 急照射的照射室结构与种植房相似
桐”。 • 澳大利亚则育成不含多种异黄酮配糖体的三叶草品种，
使食草类牲畜的繁殖率大大提高。
• 根据FAO/IAEA联合处（1995）和我国（1995）年的不完全 统计，已有51个国家在162种植物上育成推广了1932个品 种，其中观赏植物45种，品种482个，果木20种，品种48 个，蔬菜20多个种。
5.诱变育种的类别 5.1物理诱变：利用辐射，诱发基因突变和染色体变异。 5.2化学诱变：应用有关化学物质诱发基因和染色体变异。
二 物理诱变（辐射诱变）
常见辐射源：
诱变育种 的辐射种类
能量较低 的电磁辐射（非电离辐射）
电离辐射
电磁辐射
粒子辐射
X射线
γ 射线
带电粒子
不带电粒子
α射线（穿透性弱） β射线（穿透性弱） 质子
我国的主要业绩： •1957年，中国农业科学院成立了我国第一个原子能农业利用研究室. •20世纪60年代中期开始在水稻、小麦、大豆等主要作物上利用辐射诱变 育成了新品种，在生产上得到了应用。 •20世纪70年代后期，植物辐射诱变育种开始应用于蔬菜、糖料、瓜果、 饲料、药用和观赏植物育种。 •我国38种植物上育成推广了459个突变品种，其中在月季、菊花、叶子花、 荷花、大丽花、美人蕉等物种上育成并通过鉴定了66个商业化品种，其中 主要为菊花22个，月季35个。 •9个品种获国家发明奖，包括：水稻原丰早、棉花鲁棉1号、大豆铁丰18 和黑农26等
中子
1 物理诱变的种类 1.1 紫外线
辐射源是紫外光灯，能量和穿透力低，能成功地用于处 理花粉粒。以低压石英水银灯发出的紫外线照射效果较 好。虽然紫外线穿透力较弱，但易被核酸吸收，能产生 较强变异效果。 1.2 X射线 辐射源是X光机。X射线又称阴极射线，分为硬X射线(波 长较短)和软X射线。育种多用硬X射线。
1.7 离子束注入诱变育种 能量为几十至几百keV的核能离子通过发生器注入生物 体内，在其到达终位前，将同靶材料中的分子、原子 发生一系列的碰撞。通过碰撞、级联和来自百度文库冲碰撞，导 致靶原子移位，留下断链或缺陷。目前，离子注入植
物品种改良已涉及几乎所有主要的粮食和经济作物。
河南省离子束诱变育种基地4兆伏静电加速器
2、辐射处理的剂量单位和剂量率 2.1 放射性强度
放射性物质单位时间内发生的核衰变数目表示。 早期放射性强度以毫居里（mCi）或微居里（μCi）表示， 分别相当于10-3Ci和10-8Ci。 新的照射单位为贝克雷尔（Bq，Beequare），即 1Bq/sec≈2.7×10-11Ci。
第八章 诱变育种
一、诱变育种的概念、特点和类别
1、诱变育种的概念 人为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 有利用价值新品种的育种途径。
2. 诱变育种的成就 • 日本诱变成功超级矮秆早熟水稻品种“黎明”。 • 法国则诱变成功少粉行道树优良品种“无粉法国梧