诱变育种发展趋势
草莓育种的成就及发展方向
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草莓育种的成就及发展方向（大纲）一、草莓育种成就1.1品种改良历程1.2国内外主要品种介绍1.3育种技术突破二、草莓育种发展方向2.1高品质育种2.2抗病性育种2.3适应性育种2.4耐贮运育种2.5功能性育种三、草莓育种策略与途径3.1传统育种方法3.2分子辅助育种3.3生物技术育种四、草莓育种产业应用与前景4.1育种成果转化与推广4.2市场需求与产业布局4.3育种发展趋势与挑战一、草莓育种成就1.1品种改良历程草莓品种改良历程可以追溯到20世纪初。
最初，草莓种植主要依赖自然变异和人工选择，品种改良进展缓慢。
随着20世纪50年代草莓遗传学研究的发展，育种技术逐渐提高，品种改良取得了显著成果。
我国草莓育种研究始于20世纪70年代，经过近50年的努力，已成功培育出一批具有自主知识产权的草莓品种。
1.2国内外主要品种介绍国内外主要草莓品种繁多，以下列举几个具有代表性的品种：（1）红颜：红颜是日本培育的草莓品种，果实红色，口感鲜美，糖分含量高，是我国市场上最常见的草莓品种之一。
（2）甜查理：甜查理是美国培育的草莓品种，果实较大，颜色鲜红，口感甜脆，适合鲜食和加工。
（3）香草莓：香草莓是我国自主培育的草莓品种，果实香气浓郁，口感细腻，深受消费者喜爱。
诱变育种
• 四、 提高诱变育种效率的方法 衡量诱变效果的指标 1.突变率 某一突变类型个体数占调查群体总数的% M2发生突变的株数 突变率（%）=—————————×100 M2种植的总株数
2.诱变效率
突变率 诱变效率=——————— 生物损伤 3.诱变效果 突变率 诱变效果=——————— 诱变剂量
4.诱变功效
• 碱基类似物及有关化合物 • 跌氮化物 • 其他种类的化学诱变剂：抗生素，亚硝酸，诱发多倍体 的药剂
Part4 空间诱变
• 空间环境的特征 • 空间诱变育种的概念和特点 所谓空间诱变育种，就是指利用返回式卫星和高空气球等返 回时空间其所能达到的空间环境对作物的诱变作用以产生有益变 异，在地面选育新种质、新材料，培育新品种的作物育种技术。
对DNA分子的间接作用：表现在电离辐射在细胞内产生的各种各 样的自由基作用于遗传物质，引起遗传物质的变异。 • 电离辐射的生物损伤与修复 电离辐射课引起：细胞分裂受阻，是有机体生长延缓，细胞膜透 性损坏，使细胞失去活力，细胞结构发生物理变化、化学变化， 染色体畸变等. DNA双链断裂是最严重的损伤之一
诱变育种
WE ARE SEEING THE WORLD IN COLOR
Content
作物诱 变育种 概述
Part 1
辐射诱 变
Part 2
化学诱 变
Part 3
空间育 种
Part 4
诱变育 种方法
Part 5
Part1 作物诱变育种概述
• 诱变育种：是指人为的利用物理、化学和生物等因素， 对作物的种子、组织器官等进行诱变处理，易诱发基因 突变和遗传突变，从而获得新基因、新种质、新材料， 选育新品种的育种方法。
Part3
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
番茄育种现状及发展趋势研究
河南农业2023年第22期
茄抗病性。
3. 抗除草剂。
实践表明，番茄转基因法、杂交法和诱变育种等方法都能够培育出对除草剂具有良好抗性的品种。
4. 抗青枯病。
早在20世纪中旬，我国就已经开始着手培育对青枯病具有良好抗性的番茄，经过数十年的发展，现已成功培育出包括抗青1号和丰顺在内的多种番茄。
5. 抗TYLCVD。
TYLCVD 具有波及范围广、传播速度快等特点，科研人员利用传统育种、分子标记等方法，对可抵抗该病的品种进行培育。
在已培育出的品种中，最具代表性的是西大樱粉1号，研究人员以抗病樱桃番茄作父本、具有良好口感及形状的番茄作母本，成功培育出了兼具良好口感及抗病性的新品种。
育鲜食及加工品种进行选择，充分利用我国在育种方面所具有的优势，对拥有良好性状的番茄进行培育，增强番茄所具有的竞争力。
在此过程中，应当注意以下几点：一是单一抗性所能发挥的作用十分有限，应重点培育拥有复合抗性的番茄，其中，种植在保护地的番茄，应拥有3~4种抗性；露地种植的番茄，则应拥有2~3种抗性。
二是做到因地制宜，优先培育耐热及耐低温的品种。
（四）创新育种方法
种子作为农业生产不可或缺的材料，种子质量决定了农作物生长的质量及产量。
要以番茄的特点为依据，将生物技术与常规技术充分结合。
在保证育种质量的前提下，精简育种步骤，加快育种速度，实现稳产、高产，为番茄行业稳定、持续发展奠定良好基础。
（责任编辑 程丽红）
LIANGZHONG LIANGFA
良种良法
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良种繁育概况
良种繁育概况良种繁育是农业生产中的重要环节，其目标是选育和繁殖具有优良性状的农作物品种，以提高农作物产量、品质和抗逆性，满足农业生产的需求。
以下是良种繁育的概况：一、良种繁育的重要性1.提高农作物产量：通过选育高产、稳产的农作物品种，可以增加单位面积的产量，提高农业生产效益。
2.改善农产品品质：选育具有优良品质的农作物品种，如优质蛋白、高油、高糖等，可以提升农产品的营养价值和经济价值。
3.增强农作物抗逆性：选育具有抗病、抗虫、抗旱、抗寒等抗逆性强的农作物品种，可以减少自然灾害对农业生产的影响，提高农业生产的稳定性。
二、良种繁育的方法1.选择育种：利用自然变异，通过人工选择具有优良性状的个体进行繁殖，逐步选育出符合要求的农作物品种。
2.杂交育种：通过人工杂交，将不同品种的优良性状组合在一起，创造出新的优良品种。
3.诱变育种：利用物理、化学等方法诱导农作物发生基因突变，从中选择具有优良性状的变异个体进行繁殖，选育出新品种。
4.基因工程育种：通过基因工程技术，将外源基因导入农作物细胞中，创造出具有特定性状的新品种。
三、良种繁育的现状与趋势随着科技的不断进步和农业生产的发展，良种繁育工作取得了显著成果。
许多具有高产、优质、抗逆等优良性状的农作物品种被选育出来，并在农业生产中得到广泛应用。
同时，随着分子生物学和基因工程技术的快速发展，良种繁育工作正朝着更高效、更精准的方向发展。
未来，良种繁育将更加注重品种的多样性、生态适应性和可持续发展性，为农业生产提供更加全面、优质的服务。
四、良种繁育的挑战与对策在良种繁育过程中，面临着诸多挑战，如品种退化、病虫害侵袭、环境变化等。
为了应对这些挑战，需要采取以下对策：1.加强品种保护：建立完善的品种保护制度，加强对优良品种的知识产权保护，防止品种退化。
2.推广病虫害综合防治技术：通过推广生物防治、物理防治等绿色防治技术，减少病虫害对良种繁育的影响。
3.加强环境监测和预警：建立完善的环境监测体系，及时发现和应对环境变化对良种繁育的影响。
我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点
作物遗传育种学科在农业科学中占有核心地位[1]，其根本任务是从基因型和环境2个层面研究并形成作物持续高产、优质、高效的理论、方法和技术，是关于大田作物生产与品种遗传改良的学科。
学科的创新发展，对保障国家粮食安全具有重大的意义。
粮食产量的“十一连增”[2]离不开作物遗传育种学科的创新和进步。
近年来，随着生物技术、信息技术和新材料技术的快速发展，我国的传统作物遗传育种学科迎来了新的发展机遇，成为生命科学领域具有发展潜力的学科之一，在基础、应用基础和应用研究方面取得了突破性进展，研发了1批重大的科技成果，对国家粮食安全和农业可持续发展做出了显著贡献。
1我国作物遗传育种学科的主要研究进展1.1基因组学等新技术广泛渗透近10a ，由“Next Generation Sequencing （NGS ）”技术引领的基因组学技术正在一个空前的高速度推动下迅猛发展。
目前，高通量NGS 技术已经成为生命科学领域中应用最为广泛的研究手段。
例如，完成了小麦A 、D 基因组等图谱的绘制[3，4]；构建了第2代玉米单体型图谱，其中包含了5500万个SNP 标记[5]；对二倍体棉花———雷蒙德氏棉全基因组进行测序，并阐述了棉花基因组的多倍化及其纤维发育[6]。
此外，基DOI ：10.16318/ki.hbnykx.2015.06.018河北农业科学，2015，19（6）：66-70Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑蔡海燕我国作物遗传育种学科的发展现状与“十三五”发展重点张江丽1，董文琦2，杜晓东3*（1.中国农业科学院科技管理局，北京100081；2.河北省农林科学院，河北石家庄050051；3.河北省农林科学院农业信息与经济研究所，河北石家庄050051）摘要：作物遗传育种学科的创新发展，对促进现代农业的健康发展和保障我国粮食安全具有重大的意义。
作者总结了近年来我国在作物遗传育种学方面取得的主要进展，从基因组学、种质资源保护与利用、新基因挖掘、作物杂种优势机理及利用、分子标记育种、分子设计育种、作物细胞工程和诱变育种等方面分析了“十三五”重点发展的方向。
第09章 诱变育种
作物辐射敏感性：豆科作物>禾本科作物和 棉花>十字花科作物和亚麻、红麻、烟草。
四棱裸大麦>六棱裸大麦>二棱裸大麦>四棱 皮大麦>六棱皮大状，其敏感性也不同 和植物体含水量有关
（三）处理前后的环境条件也影响诱变效果 种子含水量、氧气、种子储存时间 诱变效果是与剂量成正比例的。诱变育种时，常以半致死剂量、半致矮
• 6、如何确定化学诱变剂的处理浓度和处理时间？ • 7、诱变育种与其他育种（如杂交育种）在后代处理上有何异同？ • 8、诱变育种M1为何需要密植？ • 9、试述诱变育种在作物遗传育种与农业生产中的成就？
10、植物诱变育种的特点和发展趋势是什么？
二、化学诱变剂处理方法
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法 等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对 药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。 注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变 较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的 诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍 低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体， 则采取较高的剂量(降低株高)。 三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百 万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株， 但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
图7－1嵌合体的形成方式
药用植物育种学题库
药用植物育种学题库摘要：1.药用植物育种学的定义和重要性2.药用植物育种的基本方法和技术3.药用植物育种的应用案例4.我国在药用植物育种方面的成就和挑战5.药用植物育种的未来发展趋势正文：【1.药用植物育种学的定义和重要性】药用植物育种学是一门研究如何通过人工选择和改良，培育出更符合药用需求、具有更高药效和更好品质的植物品种的学科。
药用植物是中医药的重要组成部分，对我国人民健康和医疗事业起着重要作用。
因此，药用植物育种学的研究和应用具有很高的实际意义。
【2.药用植物育种的基本方法和技术】药用植物育种的基本方法包括选择育种、杂交育种、诱变育种等。
选择育种是通过人工选择，筛选出具有某种优良性状的植株，再进行繁育，逐步形成新品种。
杂交育种是通过不同品种间的杂交，利用杂种优势产生更好的后代。
诱变育种则是通过物理或化学手段诱导植物基因突变，从而获得新的性状。
【3.药用植物育种的应用案例】我国在药用植物育种方面有很多成功案例，例如，通过选择育种培育出的丹参新品种“丹参一号”，有效成分含量比普通丹参提高了20% 以上；通过杂交育种培育出的黄芩新品种“芩翘”，抗病性强，生长速度快，有效成分含量也显著提高。
【4.我国在药用植物育种方面的成就和挑战】我国在药用植物育种方面取得了显著成就，但同时也面临一些挑战。
一方面，我国药用植物资源丰富，为育种工作提供了丰富的素材。
另一方面，由于药用植物的特殊性，育种工作需要兼顾药效、品质和产量等多方面的需求，技术难度较大。
【5.药用植物育种的未来发展趋势】随着科技的发展和研究的深入，药用植物育种学将迎来新的发展机遇。
未来的药用植物育种将会更加注重生物技术和分子生物学的应用，例如，通过基因编辑技术直接修改植物的基因，实现对药效的精确调控。
航天诱变育种特点、机理研究及应用
变异遗传稳定性
遗传稳定性高
经过多代自交或回交，航天诱变产生 的有益变异可稳定遗传。
遗传背景清晰
航天诱变育种材料遗传背景相对简单 ，便于后续遗传分析和基因定位。
高产优质新品种选育潜力
高产潜力
航天诱变可产生具有高产潜力的突变体，为作 物增产提供新种质资源。
优质特性
通过航天诱变育种，可改良作物品质性状，如 提高蛋白质含量、降低不利成分含量等。
航天诱变育种特点、机理研 究及应用
汇报人：XX 20XX-01-22
目录
• 航天诱变育种概述 • 航天诱变育种特点 • 航天诱变育种机理研究 • 航天诱变育种技术应用 • 航天诱变育种挑战与前景
01 航天诱变育种概 述
定义与发展历程
定义
航天诱变育种是指利用空间环境（如微重力、宇宙射线、高真空等）对植物种子或组织进行诱变处理 ，使其遗传物质发生变异，进而选育出优良品种的一种育种方法。
DNA损伤与修复
研究空间环境对生物DNA的损伤类型及修复机制，揭示航天诱变育种 的分子基础。
基因表达调控
探讨空间环境对生物基因表达的影响及调控机制，解析表型变化的内 在原因。
蛋白质组学分析
通过蛋白质组学技术研究空间环境下生物体内蛋白质的表达及功能变 化，深入了解航天诱变育种的分子机制。
代谢组学分析
利用代谢组学方法分析空间环境下生物体内代谢产物的变化，揭示航 天诱变育种对生物代谢途径的影响。
抗逆性增强
航天诱变可提高作物的抗逆性，如抗旱、抗寒、抗病等，有助于应对气候变化 和生物胁迫。
03 航天诱变育种机 理研究
空间环境对生物遗传物质影响
空间辐射
太空中的高能辐射（如宇宙射线 、太阳风等）会对生物的DNA造 成直接或间接的损伤，导致基因
作物育种复习题
《作物育种学总论》习题第一章育种目标1.名词术语：育种目标、生物产量、经济产量、收获指数、株型育种、高光效育种2.现代农业对作物品种有哪些基本要求？3.制订育种目标的原则是什么？4.作物育种的主要目标性状有哪些？5.怎样才能正确制订出切实可行的育种目标？6.为什么通过矮秆育种能提高作物的单产？7.针对你所熟悉的某一地区制订某一个作物的育种目标，并说明其理由。
第二章作物的繁殖方式及品种类型1.简述小麦、玉米、棉花、大豆等作物的花器构造及开花习性。
哪些花器构造和开花习性有利于异花授粉？哪些花器构造和开花习性有利于自花授粉？2.结合具体作物简述自交和异交的遗传效应。
3.农作物品种有哪些类型、各有哪些基本特性？4.不同类型的品种群体的育种特点是什么第三章种质资源1.概念解释：种质资源、起源中心、初生中心、次生中心、原生作物、次生作物、遗传多样性中心、基因银行、初级基因库、次级基因库、三级基因库2.简述种质资源在作物育种中的作用。
3.简述本地种质资源的特点与利用价值。
4. 简述外地种质资源的特点与利用价值。
5.Vavilov起源中心学说在作物育种中有何作用？6.如何划分初生中心与次生中心？7.试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法。
8.建拓作物基因库有何意义？如何建拓作物基因库？9.建立作物种质资源数据库有何意义？如何建立作物种质资源数据库？10.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在？第四章引种与驯化1.引种驯化的概念及基本原理是什么？2.影响引种的因素和引种规律是什么？第五章选择育种1.试述选择育种的基本原理及程序。
第六章杂交育种1.杂交育种按其指导思想可分为哪两种类型？各自的遗传机理是什么？2.为什么说正确选配亲本是杂交育种的关键？有何重要意义？3.如何理解杂交育种亲本选配的四条原则？4.选用遗传差异大的材料作亲本有何利弊？如何理解双亲来源地远近与双亲亲缘关系远近的关系？5.为什么要求双亲应具有较高的配合力？6.为什么说杂交方式是影响杂交育种成败的重要因素之一？杂交方式有哪些？试说明在单交、三交、四交、双交等杂交方式中，每一亲本遗传比重如何？为什么在三交和四交中要把农艺性状好的亲本放在最后一次杂交？7.解释系谱法、混合法、衍生系统法、单粒传法，简述它们各自的工作要点。
生物育种的现状及发展趋势
体 加 倍 ， 生 正 常 的 二 倍 体 植 株 ， 成 产 形 自 交 系 ： ２ 是 利 用 物 理 和 化 学 诱 变 第 类 产 生 单 倍 体植 株 ， 加 倍 成 为 二 倍 体 纯 再 合自交系 。 方法效率低 ， 少使 用 ； 此 较 第 ３ 是 利 用 单 倍 体 诱 导 系 结 合 标 记 性 类 状 诱 发 和 筛 选 单 倍 体 和 二倍 体植 株 。 目
农业 的发 展 。 （ ） 一 单倍 体 育 种 单 倍 体 育 种 是 通 过 单 倍 体 配 子 的 培 养 分 化 成完 整 的 单倍 体 个 体 ， 通 过 并 染 色 体 加 倍 技 术获 得纯 合 二 倍 体 。 以 可 在 较 短 日 间 内 获 得 纯 系 。 前诱 导 单 倍 寸 目 体 的 方 法 大 致 分 为 ３ ：第 １ 是 花 药 类 类 和 花 粉 培 育 。诱 导 小 孢 子 产 生 愈 伤 组 织 ， 化 再 生 出 单 倍 体 植 株 ， 中 选 出 分 从
共 收 集 整 理编 目 了 １ Ｏ 植 物 。８ 份 ６种 ３万 种 质 资 源 ， 进 行 了 开 发 利 用 ， 后 选 并 先 育 出 各 类 农 作 物 品 种 ６０ ０ 个 ， 中 ０ 余 其
杂 交 水 稻 、 交 油菜 、 米 等 作 物 育 种 杂 玉 取 得 了较 大 进 步 。 是 随 着 我 国人 口 的 但
单倍 体 植 株 用 秋 水 仙 素 处 理 ， 使 染 色 促
该 性 状 上 超 过 亲 本 的 类 型 。 正 确 选 择 亲 本 并 予 以 合 理 组 配 是 杂 交 育 种 成 败
的关键 。
业 发 展 进 程 的有 效途 径 ， 是 整 体 提 升 也
诱变育种的发展趋势
诱变育种是指用物理、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/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。
通过近几十年的研究人们对诱变原理的认识也逐步加深。
常规助杂交育种是染色体的重新组合，一般并不引起染色体变异，更难以触及到基因。
而辐射会对染色体的数目、结构等都会产生影响，使染色体发生缺失、断裂、倒位移位等变化。
诱变育种也有自身的弱点：一是诱变产生的有益突变体频率低；二是还难以有效地控制变异的方向和性质；另外，诱发并鉴定出数量性状的微突变比较困难。
因此，诱变育种应该与其它技术相结合，同时谋求技术上的自我完善。
而提高诱变效率，迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径，是当前研究的重要课题。
空间诱变是20世纪80年代发展起来的助航天技术手段的诱变新技术，是空间技术、生物技术和农业育种技术相结合的产物。
生物体在空间特殊的环境下,产生可遗传的变异,从而获得有利的突变体。
空间诱变育种迄今已在农作物、蔬菜、花卉、微生物和昆虫卵等上进行了研究应用，特殊的的太空环境, 对植物生长、发育、生殖、遗传、癌变及衰老等方面有强烈的影响，很容易引起生物体的变异，通过对有益的变异体进行筛选，从而培育出作物的优良新品种，在生产上应用将产生巨大的社会经济效益。
空间诱变育种突变频率高、突变谱广、变异幅度大，良性变异多，有益突变率高，变异性状稳定较快，育种周期缩短，生物安全性高。
空间诱变既能明显改良作物的某些农艺性状,又可获得地面育种所难以得到且在重要经济性状上产生突破性影响的罕见突变。
因此，在生物品种改良上具有重要的现实意义。
我国政府十分重视空间诱变育种技术的研究与应用，并加大投入。
空间诱变作为产生新基因源和创造新种质的重要途径之一，已选育出的太空作物、太空蔬菜、太空花草、太空林木等越来越多。
空间诱变育种已成为我国空间生命科学研究的重要方面我国“神舟”号飞船的成功发射,为利用宇宙空间研究诱变育种开拓了广阔的前景。
2.3 诱变育种
诱变育种l按照生产的要求，根据生物的遗传和变异的理论，用人工的方法造成菌种变异，再经过筛选、而达到菌种诱变选育的目的。
诱变育种一般采用物理、化学诱变剂使微生物DNA的碱基排列发生变化，以使排列错误的DNA模板形成异常的遗传信息，造成某些蛋白结构变异，而使细胞功能发生改变。
l诱变育种包括：出发菌种选择诱变处理筛选突变株原种（出发菌株）→ 纯化 → 斜面培养 → 完全培养基同步培养 → 离心洗涤 → 玻璃珠震荡分散 → 过滤 → 单细胞或孢子悬浮液诱变育种诱变处理 ← 诱变处理预备实验平板分离斜面培养保藏及扩大试验← 活菌计数← 处理液活菌计数← 形态变异并计算其变异率← 初筛、复筛← 自然分离和再复筛出发菌株来源野生菌株金融保险l特点：酶系完整、DNA未损伤、生产能力差、正突变可能性大生产中正在使用的菌株金融保险l特点：对生产环境适应，正突变可能性较大菌种保藏机构购买金融保险l或未诱变、或经诱变出发菌株选择应考虑的问题•出发菌株的稳定性；•选用具备优良特性的菌株；•挑选对诱变剂敏感的菌株；•注意菌株的生理状态及生长发育时间。
菌悬液的制备待处理的菌悬液应考虑微生物的生理状态、悬液的均一性和环境条件；菌体对数生长期，尽可能选择孢子或单倍体细胞作为诱变对象，避免表型延迟，造成不纯的菌落。
菌悬液的浓度一般为•真菌孢子或酵母菌为106~107个/mL；•放线菌或细菌为：108个/mL诱变剂l物理诱变剂（如紫外线、X射线、γ射线、快中子）l化学诱变剂（如亚硝酸、硫酸二乙酯、氮芥）在选用哪种诱变剂、剂量大小、处理时间时，考虑试验菌株的遗传背景：各种诱变剂有不同的作用机制，一种诱变剂的作用常主要集中在DNA的某些特异部位上，多次反复用一种诱变因子易出现 “饱和”或恢复突变现象，因此诱变时常采用多种不同的诱变因子或复合诱变因子。
诱变处理根据诱变剂用量对菌体致死率的曲线选择合适的处理剂量。
一般突变率随诱变剂量的增大而增高，但达到一定剂量后，突变率会下降。
第09章 诱变育种
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法 等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对 药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。 注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变 较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的 诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
• 思考题 • 1、主要物理诱变剂的种类、辐射源和主要特征是什么？ • 2、试述辐射诱处理的材料与相应的处理方法？ • 3、什么是照射强度和剂量强度？其单位是什么？如何进行新旧单位
的换算？
• 4、如何确定最适宜的辐射剂量？ • 5、主要化学诱变剂的种类、性质和诱变原理是什么？使用中应注意
哪些问题？
图7－1嵌合体的形成方式
诱变育种的实例
瑞典由Bonus经X射线处理育成的矮秆抗倒 的Pallus，中国育成的盐辐矮早三。 大麦对白粉病抗性是用诱变方法获得了抗 性基因ml-o， ml-o基因对白粉病免疫的， 该基因与坏死斑点性状紧密连锁。 各种作物经常诱发早熟突变体，如早熟大 麦突变体Mari品种的熟期提早8d。
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍 低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体， 则采取较高的剂量(降低株高)。 三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百 万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株， 但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
第三节 理化诱变剂的复合处理
EMS诱变技术在植物育种中的研究进展
EMS诱变技术在植物育种中的研究进展刘翔【摘要】甲基磺酸乙酯（Ethyl methane sulfonate，EMS）是一种常用的化学诱变剂，能诱发产生高密度的系列等位基因点突变。
在当前种质资源极为匮乏，基因资源日益枯竭的状况下，采用EMS诱发突变技术创造有用基因资源具有极其重要的意义。
本文通过对EMS的诱变原理和技术要领、应用实例、以及该技术在现代分子生物学中的应用前景加以阐述，对EMS诱变技术在农业生产中的应用具有重要作用。
%Ethyl methane sulfonate is a normal chemical mutagen and induce high density of gene mutations.At pres-ent,germplasm and genetic resources are extremely scarce,it is significant to create useful genetic resource by EMS mu-tation.We state here the principles and technical characteristics,examples,and the outlook of its application in modern molecular biology,which is important for applying EMS mutagenesis techniques on agricultural production.【期刊名称】《激光生物学报》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P197-201)【关键词】甲基磺酸乙酯;诱变剂;基因突变【作者】刘翔【作者单位】上海辰山植物园，中国科学院上海辰山植物科学研究中心，上海201602【正文语种】中文【中图分类】Q3190 引言变异是自然界物种进化和选择过程中一个重要的生理现象，是物种进化的原动力，也是保证生物多样性的前提。
农作物育种技术应用存在的问题及解决对策
粮食安全是一个国家能够长久发展的根本，也是百姓能否安居乐业的基本保障。
如何利用我国现有的资源和技术提升粮食产量，是一个很重要的研究课题。
最直接的方法就是提升作物的耕种面积，但是这一方法却有一定的局限性，因为可使用耕地面积是有限的，依靠增加耕地面积提高粮食的产量是不可行的。
科技发展提供了另一种途径，可以利用我国的科技水平开展新品种育种工作，培育出增加粮食产量的新作物品种。
为了提升育种水平，从根本上提高作物产量，文章探究农作物育种技术应用存在的问题并提出了解决对策。
目前，我国的粮食生产技术已经进入了一个全新的时代。
通过现代育种技术，我们可以选育出具有高产、高抗性、高品质的粮食品种，从而提高粮食的产量和品质。
同时，现代化的农业生产技术和设备也可以提高农业生产效率，降低生产成本，从而进一步推动国民经济的快速增长。
在我国，粮食生产已经成为了国民经济增长的重要基础。
通过发展现代化的粮食生产技术和设备，我们可以进一步提高粮食产量和品质，从而保障人民的生活需要，促进国民经济的快速发展。
一、农作物育种方法1、杂交育种杂交育种是一种农业生产中广泛应用的育种技术，它可以通过将不同的品种或物种进行交配，利用其优点，培育出更加适应当地气候和土壤条件的新品种。
根据不同的育种方式，杂交育种可以分为系统选择育种、回交育种、增殖杂交育种及复合杂交育种4类。
系统选择育种是一种通过农作物自然杂交行为进行的育种方法。
这种方法适合于高原环境，但需要耗费较长的时间。
该方法的优点在于可以自然地进行杂交，不需要人工干预，从而可以更好地适应当地的环境。
回交育种是一种通过基因转移实现的新品种培育方法。
这种方法常用于提高农作物品种的抗病性。
通过回交，可以将某个品种的某些抗病基因转移到其他品种中，从而提高新品种的抗病能力。
增殖杂交育种是一种应用广泛的育种方法，它的前提条件是第一代杂交结果的性状优良，具有高效的优点。
这种方法可以大量生产优良品种的种子，从而可以更好地满足市场需求。
诱变育种
第一节 作物诱变育种概述
一、诱变育种的基本特点
1.扩大突变谱，提高有益突变率，创作作物新类型 2.打破有益性状和不利性状的连锁，实现有利基因重组 3.有效改良现有品种的某个单一性状 4.缩短育种年限
二、国内外诱变育种的成就与发展趋势
• 1927年，Muller在第三次国际遗传学大会论述X-射线诱 发果蝇产生大量变异，提出诱发突变改良植物；
照射剂量和遗传变异的关系存在一定的规律：在一 定范围内，辐射诱发的突变频率 随剂量的增加而提高（包括有益的和不利的突变频 率和致死率）。但如照射剂量过低，起不到诱变 的作用，得不到变异。所以必须选用适宜的照射 剂量。 不同作物都有一定范围的适宜剂量，表8-1 （p142-P144）是根据国内外文献资料整理的 各种辐射育种的适宜剂量参考。
三、诱变处理方法
1.物理诱变剂的处理方法 （1）外照射 是指被照射的作物材料所受到的辐射来自外 部辐射源。如用X射线、γ射线或中子源等对作物的种子或 植物进行辐照。 急性照射通常用较高剂量率，在几分钟到几个小时内完成预 定剂量的辐照过程。 慢性照射即在较长时间内用很低的照射量率照射完全部剂量。 （2）内照射 是指利用放射性同位素，将其配成一定比活 度的溶液，引入到作物组织细胞内进行辐射。 内照射易造成环境污染，处理剂量不易掌握。处理方法有以 下几种： 浸种法 涂抹法 注射法 施入法
2.化学诱变剂的处理方法
化学诱变因作物种类、处理时期、处理部位、处理器官等不 同选用的处理方法也不同。常见的有一下几种： 浸种法 注入法 涂抹法和滴液法 熏蒸法 施入法
3、环境诱变因素的复合处理
诱变复合处理可分为以下几种情况： （1）种以上物理诱变因素复合处理 （2）物理诱变因素与化学诱变剂复合处理 （3）辐射诱变因素与修复抑制剂的复合处理 （4）理化诱变因素与生物诱变因素复合处理 （5）理化诱变因素复合处理的保护效应
农业育种技术的进步与前景展望
优化农产品品质，提高市 场竞争力
降低生产成本，增加农民 收入
促进农业可持续发展，保 护生态环境
对行业的推动作用
提高农作物产量和品质
促进农业可持续发展
添加标题
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增强抗逆性，适应气候变化
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降低生产成本，增加农民收入
农业育种技术的政策支持与建 议
政策支持现状
政府出台相关政策，鼓励农业育种技术创新 加大对农业育种技术研发的投入，提高育种水平 建立农业育种技术推广体系，促进科技成果转化 加强国际合作，引进先进育种技术和管理经验
技术优势：提高作物产量和品质，增强抗逆性，降低生产成本 局限：技术难度大，育种周期长，成本高，对环境的影响尚不明确
农业育种技术的发展趋势
基因编辑技术
简介：基因编辑 技术是一种精确 地修改生物体基 因组的最新技术， 包括CRISPR-
Cas9等。
应用：在农业育 种中，基因编辑 技术可以精确地 修改作物的基因， 从而创造出抗病、 抗虫、抗旱等性 状更优的作物品
全球粮食安全
农业育种技术对于 提高粮食产量和质 量的作用
农业育种技术在解 决全球粮食安全问 题中的潜力
农业育种技术在应 对气候变化和自然 灾害中的重要性
农业育种技术对于 保障全球粮食可持 续发展的意义
农业育种技术的挑战与对策
技术伦理问题
基因编辑技术的伦理争议 转基因作物的安全性问题 农业育种技术的公平性问题 对传统农业文化的冲击与影响
生态农业发展
农业育种技术能够提高农作物的抗逆性和产量，为生态农业的发展提供保 障。
农业育种技术可以培育出具有特殊营养成分或功能的农产品，满足人们对 健康饮食的需求。
通过农业育种技术，可以培育出适应不同生态环境的作物品种，促进生态 农业的多样化发展。
诱变育种的特点课件.ppt
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第8章 诱变育种
第2节 常用物理诱变剂及其处理方法
2.照射剂量: 伦(伦琴,R)：1g空气中吸收83尔格（erg）的能量。
是 X和γ射线的剂量单位。 库伦/千克:（1库仑/千克=3.876×103R） 3.吸收剂量:
❖略高于适宜剂量的后代中较易获得矮秆突变。
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第4节 诱变育种程序
第8章 诱变育种
种植方式 (1)系谱法 M1不选择，收主穗; M2种穗行(小麦条播或点播，20-100粒/行，隔20行播 3行未处理亲本作对照),观察比较，发现突变体。 M3种穗行，观察突变体的性状是否重现和整齐一致， 是否符合育种目标，混收整齐一致的。 M4及以后世代，系内鉴定。
1.选择适宜的育种材料。例如：大麦极敏感型品种 突变率5.34％，敏感4.57％，中间4.21％，迟钝3.14 ％，极迟钝2.43％。
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第8章 诱变育种
第3节 化学诱变剂及其处理方法
三、化学诱变剂处理方法 1.处理材料和方法 材料：种子,芽、插条、块茎、球茎等，活株幼穗、 花粉、合子和原胚。 浸泡:把种子、芽、休眠插条浸泡在诱变剂溶液中。 滴液：在植物茎上作一浅切口，将浸透诱变剂溶液 的棉球经切口浸入(完整植株或发育完整的花序)。
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第8章 诱变育种
第1节 诱变育种的成就及特点
一、主要成就 （一）育成大量植物新品种 1995年: 全世界在 158种植物上育成和推广了1932 个品种；中国459个，占世界总数的1／4。 1985年以来: 种植面积基本稳定在900万hm2左右。 （二）提供大量优异的种质资源 收集24种植物的突变遗传资源1700余份，并对其 进行了鉴定、编制名录及育种价值的研究。
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诱变育种技术的发展趋势
微生物诱变育种是以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从各种各样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株，并且找到发挥这一突变株的最佳培养基和培养条件，使其在最适合的环境条件下合成高品质、高产量的有效产物。
诱变的主要目的是菌株尽量低死亡率的前提条件下尽量增加变异度，以期获得更多的变异菌株。
针对这方面，遗传育种工作者根据理化学科和空间科学的发展，并且结合多年经典诱变育种的知识经验，对其做了有益的补充。
菌种选育常用的诱变剂有：辐射源（x-、γ-射线、及紫外线等）、化学因子（5-氯尿嘧啶、亚硝酸、NTG等）、以及生物诱变剂（噬菌体、质粒等）。
生产菌株长期接受这些诱变剂处理，易造成产生菌生活力下降、代谢缓慢等缺点，同时也会导致产生菌对诱变剂的钝化现象。
因而新的诱变因子的不断发现和应用，使得诱变技术得以不断的发展。
1）低能离子束的应用：
离子注入表面改性技术是在20世纪80年代中期在国外兴起的。
它首先是应用于动、植物品种的改良。
在20世纪90年代中前期，这一高新技术逐渐应用于微生物的菌种选育。
诱变机理：低能离子注入育种机理较为复杂，目前尚在探索阶段，中国科学院等离子物理研究所余增亮等[1]首先把这些作用机理总结为能量沉积、动量传递、离子注入和电荷交换。
优点：操作方便，成效显著，其生物学效应相当于理化诱变相结合的复合诱变效应，可以在低损伤的条件下达到高突变的效果。
增加了诱变育种的突变源，特别为那些钝化菌株提供了新的诱变途径。
应用实例：用离子注入法处理生产VC的2-酮基-L-古龙酸高产菌系，糖酸转化率提高了15%—20%。
用此法诱变利福霉素产生菌得到对自身有高抗性的突变株，使其产量和效价均有显著的提高。
2）辐射技术在诱变上的新应用：（新辐射的选用）
选用新的辐射源比如：微波、激光、等离子体是近年来应用于微生物选
育的新技术之一。
微波是一种低能电磁辐射，它的生物学效应分为热效应和非热效应，通过采用分散低温干燥法，消除对诱变作用有负效应的热效应影响，选择适当的剂量、时间和样品的预处理，可达到引起微生物突变的效果。
激光是一种量子流，激光辐射通过产生光、热、压力、和电磁效应等综
合作用，直接或间接作用于微生物，从而引起DNA和RNA的改变。
等离子体育种技术是用N+、H+、Ar+等离子在特定的靶室中，以脉冲连续或间断辐射微生物体，使能量在微生物分子上沉积能量，从而达到遗传育种的目的。
这些方法的优点在于：为诱变育种引进了新的突变源，并且和现代物理学进展结合紧密，得到了电子计算机辅助，在剂量和时间上能做到精确性和可调控性。
应用实例：用激光和微波二者结合的方法得到一变异株HL-11，去甲基金霉素效价提高了65%。
利用CO2激光对酿酒酵母菌进行辐射处理，经筛选得到乙醇产量增加了5%-10%的菌株5株。
应用等离子体辐射技术于抗肿瘤抗生素柔红霉素产生菌——天兰淡红链霉菌经摇瓶筛选后，获得1株高产柔红霉素突变株137，在产生罐上应用，其柔红霉素效价较亲株高了25.8%。
3) 利用空间差异进行诱变育种
空间育种技术是随着航空技术的发展而逐步发展成的一种新的诱变育种技术。
目前应用较少，但随着我国航空事业的进一步发展，这项技术必然会有更大的发展空间。
其机理在于：利用外太空特有的重力状态、气压状态、离子辐射等因素对微生物遗传物质造成变异。
优点在于：得到在地球上无法得到的一些变异菌株，大大的扩增微生物的变异范畴。
应用实例：利用返回式科学卫星搭载双歧杆菌，对搭载后的菌株进行了复壮和分离，从中筛选出一株空间变异菌株Space BbNC-8。
经一系列生物学试验证明，它具有生长速度快，对高温、过氧化氢、乙醇耐受性明显提高，无耐药性质粒，对动物无毒副作用等良好生产性状。
4) 原生质体的诱变育种
以上新方法均限于诱变的外部因素上，但要想达到良好的诱变效果，我们知道菌株本身的一些生理生化特征也处于十分重要的地位。
为了提高诱变效率，育种工作者在诱变育种的方法上做了不少改进。
其中将菌株制备成原生质体以增加对诱变剂的敏感不视为一条良策。
机理：去除细胞壁的保护作用，使其对外部诱变剂更加敏感，从而增加变异机率。
应用实例：对头孢链霉菌进行原生质体的制备，用紫外及激光进行原生质体诱变，HPLC检测突变株的生产能力。
经激光诱变后得到两株高产菌株，分别比出发菌株产量高22.2%及23.0%。
对麦角菌菌丝进行原生质体诱变育种，筛选出麦角隐亭高产菌株。