植物空间诱变育种讲解

空间辐射——空间辐射是植物空间诱变育种的
主要诱变因素, 宇宙空间存在着比地球上强得多的天然射线, 这些射线包括高能重离子射线、宇宙射线、紫外线等, 它们 对生物发生很强的作用。 空间辐射能非常有效地引起细胞 内遗传物质DNA 分子的双链断裂和细胞膜结构改变, 其中非 重接性断裂的比例较高。
主要成绩
诱变搭载方式
目前我国空间诱变的搭载方式主要有3种, 高空气球、 返地式卫星和飞船搭载。高空气球的高度一般为 30~40km，停留时间在10h左右。
高空气球 返地式卫星
飞船搭载
高真空 空间微重力 空间辐射
高真空—— 所谓高真空就是指返回式卫星或高
空气球搭载植物种子或植株飞行于近地空间, 在缺氧情况下 进行各种植物飞行搭载处理, 受到空间各种因素, 使植物在高 空和缺氧的特殊环境条件下产生突变,返回地面种植, 选育特 异优良种质或培育新品种。
水稻
◆1987 年广西农业大学与中国科
学院合作培育已测配出杂交优 势强、结实率在80%以上。
◆1988 年江西省宜丰县农科所
与中国科学院遗传所合作, 用 卫星处理“农垦58”, 于1993 年获得2 个丰产品系, 产量在每 公顷9 000 kg 以上, 稳定在7 500 kg 左右。
◆浙江省农业科学院作物所利用高空气球搭载迟熟水 稻( 皖糯IR9) 干种子, 经3年选育,获得了早熟、高产 新品系航育1号, 增产效果显著。
谢谢观赏！
我国于1987年中期开始航天诱变育种工作，到2005年10月底已进 行19次空间种子诱变试验并取得成功，获得了玉米、小麦、棉花 等农田作物和青椒、番茄、莴苣等蔬菜和花卉作物共50多个类型 的将近400个新优良品种，培育了一批具有高产、抗病、抗虫害等 优良性状的新种质资源，开辟了植物优良品种选育的新途径目前 已在国内形成快速发展的趋势。
空间微重力——环境明显不同于地球表面, 它
不到地球重力十分之一, 这是影响空间搭载植物生长发育和 产生遗传变异的重要因素。植物种子经空间飞行器处理后 被宇宙射线离子击中, 种子的细胞内部就会发生变化, 发芽 后染色体发生畸变, 且在空间飞行的时间越长畸变率越高。 因此空间环境对它的影响也就会增加, 导致它最终变异。
空间育种在农作物上的改变及主要影响
讲解人：
植物在宇宙空间中常会受到高真空、微重力、强射线、高 能粒子辐射和交变磁场等的影响，引起植物染色体的畸变进 而导致性状的变异，能直接影响该植物的生存、生长、发育、 衰老等。
一、发展历史 二、诱变搭载方式 三、主要成绩 四、安全性 五、未来发展
发展历史
诱变育种从改革开放前就已开始，空间育种是诱变育种中的一 个重要分支。从1987年至今，空间育种在微生物、动物、植物等 各个方面都发挥着重要的作用。在农作物上的诱变培育的研究相 对较多。农作物的诱变及其培育主要集中在人类食用的农作物上， 以期筛选出优质、高产、多抗、早熟的新优良品种。新优良性状 的产生，使经济效益和社会劳动力的模式都有所改变。
1987 年卫星搭载处理的甜椒种 子, 经种植选育, 其中卫星87-2 青椒是果实特大、品质优良、 高产、抗病的甜椒新品种, 门椒 及二荚椒平均单果重250~400 g, 最大单果重达750 g,产量比 原品种增产20%~ 25% , 果实 中维生素C 及可溶性固形物含 量分别比对照提高20% ~ 25%。
番茄
1987、1994、1996 年卫星分别 搭载处理的番茄种子,经多年选育已 获得增产20%以上、病毒病发病率 降低0. 2% -20. 8% 的抗病新品种, 其果形特大、品质优良, 果实桔红 色、味甜、肉厚、籽少,平均单果重 250 g, 最大单果重800 g。
航天育种番茄品种M1、M2 中番茄 红素含量均显著高于原亲本，M1 中维生素C含量显著高于原亲本， 接近原亲本维生素C含量的1.5倍。
◆福建省农业科学院选育的超级杂交稻恢复系“航1 号”，以及用其配制的超级杂交稻新组合“特优航1 号”和（Ⅱ航1 号），稻米品质显著改善，蛋白质含 量提高约2个百分点。
◆湖南省原子能农业应用研究所利用航天诱变与辐 射诱变，显著地提高了突变频率和突变类型，选育 出两系杂交水稻新组合“培两优721”，不仅产量较 高，而且米质也好 。
一、结实率增高，高产、增产效果显著。 二、营养价值提升，如蛋白质含量提高。 三、早熟，节约种植时间。
青椒
孙野青等报道了空间环境对青椒遗 传诱变的研究，发现空间环境处理的 植株叶片，细胞内可见大量的线粒体 和过氧化物酶体，线粒体嵴膜清晰， 多呈杆状，基质中富含核糖体；叶绿 体体积大，电子密度低，片层结构清 晰；线粒体、过氧化物酶体、叶绿体 三者保持靠近位置；细胞物质代谢旺 盛，光合能力与呼吸强度增高，加强 了营养物质的合成及运输能力，从而 导致果实增大，产量提高。
安全性
◆在美国冈ASA供中学生种植的空间处理番茄种子后代中做过处理的水稻变异后代作了大量的营养
分析，没有发现有毒物质。到2002年，空间诱变育种的农作 物已经在生产上应用10多年了，至今没有一人因食用此类食 品而产生不良反应的。
未来发展
◆ 加强空间诱变机理的研究； ◆ 加强地面模拟实验； ◆ 空间育种与其它育种方法相结合，应用于更多领域； ◆ 加快我国航天技术发展的步伐； ◆ 加强空间诱变育种的管理工作，争取更多的资金。