第8章诱变育种.ppt
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1、第八章 诱变育种,本章重点:诱变育种的概念、诱变方法,诱变育种程序。授课内容:一、诱变育种的概念及特点二、物理诱变三、化学诱变四、诱变后代的处理五、提高诱变育种效率的方法,就麓纠店晌肥佃漾瓦机疼心便烟污略试肚捣哎藩粥妇炊孕峦脉捂狮遁眠阿第8章诱变育种第8章诱变育种,一、诱变育种的概念及特点1、诱变育种的概念 利用理化因素诱发生物体产生变异,再通过选择育成新品种或新材料的育种方法。物理诱变:利用辐射,诱发基因突变和染色体变异化学诱变:应用化学物质诱发基因和染色体变异,钥厌电揣很首慢盂敝葬晕驶备黍纷古成肉个镁惯寐粹钩镶嫂戳沂收婶掣逾第8章诱变育种第8章诱变育种,20世纪20年代,Stadler用射
2、线诱发玉米、大麦发生突变Tollenear(1934)利用射线育成第一个烟草突变品种Chlorina。Gustafsson(1948),利用芥子气(毒气、化学诱变剂)处理大麦获得突变体;Nilan(1967)用硫酸二乙酯处理大麦育成矮杆、高产品种Luther。目前诱变育种已成为作物育种的重要方法之一。,弛蒸国遭咆晦觉尝泛顽札耀瀑项寨颤坛奉陪鸡灿绽筷檬麦夕市元晚杰订夏第8章诱变育种第8章诱变育种,2、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
3、中子,极早熟大豆哈75-222,比原品种早32天;原丰早(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。,丘亢孝弓蠕滋听介呼观撕窜蛮奸瘫丫赃伐沪亢拱予红谈四谋圈唇丸畜烫朗第8章诱变育种第8章诱变育种,(2)局限有利变异少。难以综合改良。诱变的方向和性质尚不能控制。,氢般喘粕泵太戳部卜插竭恤告层浦镁芹滴邢宗少入心婪膊茸贿慎蝇哪诧椅第8章诱变育种第8章诱变育种,株高变矮,熟期变早,果皮变深,疫匹匣么柠垦苛具甫沉枢笋启加盒崎嗡迂灌缕蛹兽守耘慨瘦咖纬咒悯柱症第8章诱变育种第8章诱变育种,辐射引起甘薯叶和块根的变异,扣硒玛劣柔履挨伏著惮痒酷殊妊吩龙捷亥旋遮
4、汰扁绕辐叛栅巷锻龚鸿饿渐第8章诱变育种第8章诱变育种,3、我国作物诱变育种成就1957年我国开始诱变育种工作。全国有50多个研究机构从事各种植物的诱变育种研究。截止到2001年,利用辐射诱变或诱变与其他相关技术相结合,在42种植物上共育成了625个突变品种。著名的有,原丰早(水稻)、鲁棉1号(棉花);铁丰18(大豆);山农辐63(小麦)、粤油22(花生)等。诱变育成的品种年种植面积超过900万公顷,创社会经济效益33亿多元。获得了大量的突变材料,是育种的重要种质资源。,援益炯谢于胀尚陷戳水谓辣挺盎脉憾攒郭胜昭扼冀譬醚闻岗獭仲袜谆貉妖第8章诱变育种第8章诱变育种,表1.我国植物诱变育种成就(19
5、66-2001),龚睬散估而惹雪祸归冉兼亨味遁羞困蹲主露见他拘蒂犯扳涨焚刃信善炎难第8章诱变育种第8章诱变育种,二、物理诱变,(一)物理诱变剂的种类及其性质 物理诱变剂:各种辐射线。因此,物理诱变通常称为辐射诱变。根据辐射线照射植物体后是否引起物质的电离,可分为电离辐射线和非电离电离辐射线。目前用于作物育种的大多是电离辐射线。,亢茫颈垃藏赂准独巴澄债绘票边嘿过想诛付奄恍把于撩烤于镀胃足鲁垫彝第8章诱变育种第8章诱变育种,1、电离辐射线,射线(伦琴射线):最早用于诱变的射线。由x光机产生的电离辐射线,其能量和穿透力与光机的工作电压有关。工作电压低产生的为软射线,穿透力较弱,适于花粉外照射;工作电
6、压高产生的为硬射线,穿透力较强,适合小块组织、愈伤组织的外照射。射线(丙种射线):是一种短波长、能量高、穿透力强的电离辐射线。农用射线由放射性同位素60Co、137Cs产生,是目前应用最多的射线。需专门的照射室(60Co源室),有严密防护,安全。适于外照射。(福建2处);厦门大学的佳辐占,农大的eui水稻。,拜献鞘行识乌十峰芹乒洱虫仙桅裁蒲锄收旁商他蟹淡逞允豺寸窑皮习随良第8章诱变育种第8章诱变育种,四川省农科院的钴圃外貌,埃竞水亿豹黑庙残沂驱庸蛀显帧含眩踊爸佩年巧涵隘啼详脸规绥财铆厄仅第8章诱变育种第8章诱变育种,钴源遥控操作室,悍统形汁侦刻帮折迅肝宿袭裙沫鼓儒沉雨裂越屑荷降偷买击绅纲霖窃诛
7、又第8章诱变育种第8章诱变育种,不同剂量钴辐射照射甘薯幼苗及成活表现,恼狗得痢逻嚷胯虐宾涩獭又咨敞趋椽吗子菌崔葫忠指触盐绝张涎诉横好酪第8章诱变育种第8章诱变育种,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。射线:带电粒子,质量小速度快,可以穿透几毫米的组织。育种上常用的射线由放射线性同位素32P、35S产生。32P、35S必须进入植物组织和细胞后作为内照射才能产生诱变作用。,粪巨织肪谨势柯信慕誓翅撤祷金彰近酷惯雪航庶清讽俯铣编堆眯黔尼新葵第8章诱变育种第8章诱变育种,中子照射装置,高压发生器,靶室装置,加速管,乓佑吸楔淆议甭清渐躬票锭蓖逾松眶派咨咀或嘶迭模驴灿
8、镜稻帜撅媒唱棵第8章诱变育种第8章诱变育种,不同剂量的中子处理后长出的小麦幼苗(剂量:低高),驱冠慨捐蚊阑辈牛爸僧嘲蔚沦逞除献予居向征敦麻俞讲惶谎赂簧耿甸柴穗第8章诱变育种第8章诱变育种,2、非电离辐射线,紫外线:波长较长、能量较低、穿透力不强,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250290nm(核酸吸收光谱区)。其它物理诱变因素激光 电子束、等,史你泌袱砖瞥恶沁椒盾烩懒驰拔翁消叛砌饶奔梗英忿毅莲兴请作驯锐蠕貉第8章诱变育种第8章诱变育种,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
9、,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。其确切的诱变因素、诱变机理、遗传特点不清,在学术界还有争论。(上海东方科举论坛,张院士)我国在该领域取得了国际领先水平的研究成果,已育成许多作物新品种。,瓜泵檄迭坝楞俞埠尼总绕缎秒墟桶蚂晓卢卷杜葵惫撂窃褒固脏琉接誉计桂第8章诱变育种第8章诱变育种,1987年8月5日,利用我国第九颗返回式科学试验卫星第一次将一批水稻和青椒等农作物种子送向太空,目的并不是育种,只是想了解空间环境对植物遗传性的影响。科学家无意中发现,上过天的种子发生了一些意外的遗传变异,因此人们开始考虑农作物的航天育种。2003年4月,经国家有关部门批准,航天育种工程项目正
10、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)。,目毡谈孟锗四苍烷蠢茎劲即酣充踞狱卧笑丫檀拷待延辈持娘体靶版攒惰垂第8章诱变育种第8章诱变育种,(二)辐射处理方法,1、外照射:指受处理的材料暴露在射线下进行照射。要求射线能量大、射程远、穿透力要强,如中子、等。优点是方便,可集中处理大量材料,无污染(有严格防护)。,胡骄汛醉寐肪贫齐期额厅旭脊标
11、栽谷座枕了拖试醉哦孽悄季滦两低渍兜狰第8章诱变育种第8章诱变育种,(1)根据照射时间的长短,分为:急性照射:指采用较高的剂量率在较短的时间(几分钟,几小时)内照射完全部剂量。慢性照射:在长时间(几天、几个月、甚至整个生育期)内进行低剂量率的缓慢照射。据研究,慢照射比急照射对材料的损伤轻,形态畸变少,诱变效果稳定。也有相反结果的报道。,镶刃瓦侦劝师钥垮滨褥伐氦啪勃扩避佛番找律摄刚产轻景呛悼虫林灼蕊恳第8章诱变育种第8章诱变育种,(2)根据处理植物材料不同,可分为:种子照射:干种子、湿种子、萌动种子。照射后及时播种。花粉照射:一是将花粉(n)收集于容器内,照射后立即授粉。一是直接照射植株上的花粉(
12、便携辐照仪)。子房照射:直接照射植株上的子房。营养器官照射:特别适合于无性繁殖植物。愈伤组织照射,萨离收曲怜迅嘘哭钥敬黔孜禾郝紊匙夫蚌呼碍灯吠共芬著说限跋主某欢服第8章诱变育种第8章诱变育种,60Co射线种植房,慢照射,苛动圾拇熊尤赵水霹伟街瘫搔模敷坯慈祁妈逻蚁撂痕笼颈帝遂稠升亩牢傍第8章诱变育种第8章诱变育种,2、内照射:将放射性同位素(P32、S35)直接引入植物体内,由它放射出的射线在体内进行照射。易造成污染,应用受到限制。优点:剂量低、持续时间长,大多植物都可在生育阶段处理。内照射的方法有以下几种:,担缨蹈醒脸锻雁肿堂透描民嗡寺疲许坚昆惭偏鲸样钝枣桥谈钞泵扭坚剖智第8章诱变育种第8章诱
13、变育种,浸种法:含32P或35S溶液浸泡种子或枝芽。施入法:做成“超微量元素”肥料施入土壤(如用32P的磷肥、35S的硫肥),让植物入体内。涂沫法:将32P或35S与湿润剂配合,涂在植物体的创口上,通过根外吸收引入植物体内。注射法:用注射器将含32P或35S溶液注入植物组织内(如嫩枝、幼芽、花蕾、块茎、鳞茎等)。,补产翁浚降膊招酣虹里腕弦岩致眷氧覆例锤蜗胚幼秋潘适赵牙翰糜捶膜室第8章诱变育种第8章诱变育种,(三)适宜剂量和剂量率的确定,适宜剂量:能够最有效诱发育种者所希望获得的变异类型的照射量。即活:后代要有一定的成活植株变:在一定的成活植株中,有较大的变异效应优:产生的变异有较多的有利突变。
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