核技术应用农业
014第八章 核技术在农业领域中的应用
第八章核技术在农业领域的应用核技术是增加农业产量、提高农产品品质的最有效手段之一，可为农业提供优质良种、控制病虫害、评估肥效、控制农药残余、保持营养品质、延长储存时间、鉴定粮食品质等。
核农学是核技术在农业领域的应用所形成的一门交叉学科，主要涉及辐射诱导育种，昆虫辐射不育，肥、农药、水等的示踪，辐射保鲜，农用核仪器仪表等内容。
中国作为人口大国，解决温饱问题、提高粮食品质、保障人民营养，是农业科技工作的核心，核农学为解决上述核心问题提供有力的科学支撑；无论是新品种的培育，还是土肥管理，以及农产品保鲜等，都离不开核技术。
辐射育种是核农学的重要组成部分，我国在这一应用方面居世界领先地位。
全球通过辐射育种方式培育了2376个品种，我国建立了完整的辐射育种程序，培育了645个，占全球的四分之一以上。
与此同时，创造出两千多份优异突变新种质、新材料，其中相当一部分已被作为原始材料用于新品种选育，为确保我国粮食安全提供了可靠保障。
辐射诱变良种作物每年为中国增产粮食近4.0×109kg、棉花约1.8×108kg、油量7.5×107kg。
今后的发展趋势是扩大应用领域，加强定向诱发突变，提高诱变率和辐射育种基础理论研究。
辐照保藏技术具有节约能源，卫生安全，保持食品原来的色、香、味和改善品质等特点，应用越来越广泛，技术也日趋成熟；昆虫辐射不育技术是现代生物防治虫害的一项新技术，是目前可以灭绝某一虫种的有效手段。
同位素示踪技术能够比较真实地反映某一元素（或化合物）在生物体内的代谢过程或农业环境的物理化学行为，它所具有的优点是目前其它方法不能替代的。
该技术在农业上的应用，解决了农业生产中的土壤、肥料、植物保护、动植物营养代谢等领域的技术关键问题。
它对揭示农牧渔业生产规律，改进传统栽培养殖技术，具有重要作用；最近几十年来发展起来的射线检测技术，其方法简单，检测迅速，特别是可以在不破坏待测样品的状况下进行连续监测，在农业应用中有着特别重要的意义。
核技术在农业领域的应用
核技术在农业领域的应用
核技术在农业领域的应用
一、什么是核技术
核技术是指运用放射性元素和核反应堆，利用原子能来解决社会经济和科学研究问题的一种复杂的技术，其主要应用是放射治疗和放射诊断、放射性核素调查分析、核聚变能等领域。
二、核技术在农业领域的应用
1、土壤分析：利用示踪剂技术，可以快速、准确地确定土壤的养分和植物生长状况，从而指导农作物施肥，改善土壤质量。
2、放射性核素调查分析：可以利用放射性核素测量和分析技术，充分发挥核技术在农业中的作用，可用来检测各种农作物营养元素的含量，从而指导农田施肥，提高作物产量。
3、核技术在生物改造方面的应用：核技术可以用来改造农作物，提高作物抗逆性，增加农作物产量，改善作物品质，减少农业生产投入和改善农民生活水平。
三、核技术在农业领域的优势
1、核技术可以提高农作物的品质，增加农作物产量，减少农业生产投入，从而提高农民的收入和改善民众的生活水平。
2、核技术的使用能够提高农业的生产效率，减少农业生产的投入，从而节约社会资源，降低农业生产成本，提高农作物品质，提高农民收入。
3、核技术的应用能够改善土壤质量，减少水土污染，改善环境
质量，保护生物多样性，改善农田环境，提高资源利用率，实现可持续农业发展。
四、结论
核技术在农业领域的应用具有许多优势，可以提高农作物的品质、增加农作物产量，改善土壤质量，减少水土污染，改善环境质量，保护生物多样性，改善农田环境，提高资源利用率，实现可持续农业发展。
核技术在农业领域的应用
核技术在农业领域的应用引言核技术，指通过利用和研究原子核及其变化特性而应用于各个领域的技术。
在农业领域，核技术的应用已经取得了显著的成果。
本文将介绍核技术在农业领域的应用及其对农业发展的贡献。
核技术在种植业中的应用核辐照技术核辐照技术是一种利用辐射对作物进行杀虫、杀菌和贮藏保鲜的方法。
它通过照射作物或种子，使得该作物或种子的DNA发生突变，从而达到改良作物品质的目的。
核辐照技术可以提高作物的产量和品质，抑制作物疾病的发生，延长作物的保鲜期等。
核示踪技术核示踪技术是一种利用放射性同位素标记物质，通过检测标记物质在作物中的分布和迁移情况，从而研究作物的养分吸收、传输和转化过程。
核示踪技术可以帮助农民了解作物的养分需求，优化施肥方案，提高施肥效率，减少农作物对环境的污染。
核能肥料核能肥料是一种利用放射性同位素标记氮肥或磷肥，通过测定标记同位素在作物体内的分布情况，从而研究作物对肥料的吸收和利用效率。
核能肥料可以帮助农民科学施肥，提高氮肥或磷肥的利用率，减少肥料的浪费和环境污染。
核技术在畜牧业中的应用核素标记技术核素标记技术是一种利用放射性同位素标记饲料或药物，通过测定标记同位素在动物体内的分布和代谢情况，从而研究动物的饲料消化、代谢和药物利用情况。
核素标记技术可以帮助畜牧业者科学饲养动物，优化饲料配方，改善饲料利用效率，提高动物生产性能。
核医学影像技术核医学影像技术是一种利用放射性同位素标记药物，通过检测标记药物在动物体内的分布和代谢情况，从而研究动物的器官功能和疾病诊断。
核医学影像技术可以帮助兽医科学诊断动物疾病，指导治疗措施，提高兽医诊断水平。
核技术在农业环境保护中的应用核能测土仪核能测土仪是一种利用放射性同位素检测土壤中的养分含量和污染物含量的仪器。
它可以帮助农民了解土壤的养分水平，调整土壤施肥方案，减少肥料的过量施用和土壤养分的流失。
此外，核能测土仪还可以检测土壤中的重金属等有害物质，帮助农民进行农产品安全检测。
核技术在农业中的应用
西北农林科技大学和技术选修课作业核技术的应用对农业科技进步的影响摘要：作为核技术和平利用的重要组成部分核技术农业应用已被公认为农业科技领域的高新技术。
从20世纪50年代后期开始农业核技术广泛应用于诱变育种、农产品辐照加工、农业资源与环境、动物保健以及病虫害防治等领域取得了巨大的成就。
核技术的应用加快了农业科技进步，显著地促进了农业生产的可持续发展。
关键词：核农学；展望一、核农学进展1.诱变育种与作物改良经过40余年的研究与实践.诱变育种已成为核农学中最成熟的领域。
全国有50多个研究所一直从事诱变育种研究.并形成了完善的(全国性)研究协作与学术交流网络。
20世纪60年代初期.育成并推广了第一批突变品种。
截至2001年.通过辐射或辐射与其它技术相结合.中国已在42种植物上育成了625个突变品种约占世界突变品种(系)总数的四分之一。
所涉及的植物包括粮食作物、纤维作物、油料作物、蔬菜、果树、花卉以及其他经济作物。
诱变育种为中国的农业生产，特别是粮食、棉花和油料的生产做出了重要贡献。
种植突变品种年增产粮棉油36-40亿公斤年经济效益约33亿元口在过去的十年中，主要农作物的诱变育种取得了重要成就而且无性繁殖植物、经济作物以及微生物的诱变育种工作日益受到重视。
同时.育种目标也由突出高产转向品质产量并重。
为了获得更高的突变频率、扩大突变谱及提高突变体的选择效率.还对诱变方法技术进行了大量的研究。
相关研究包括辐射敏感性、原始材料、不同诱变剂的效果及复合诱变处理的效果评价等方面。
随着核技术与空间技术的发展，越来越多的新诱变剂(如离子束、电子束、磁化处理以及空间处理)被用于诱变育种实践。
运用离子束注入技术已在水稻、小麦、蔬菜、油料作物以及微生物上获得60多个突变体，其中20多个在生产上推广应用。
利用可返回式卫星和高空气球，深入研究了空间环境对植物和微生物的影响。
利用该技术已在水稻、油菜、红小豆、甜椒、黄瓜、马铃薯、蘑菇上获得了20多个突变体其中包括小麦和水稻不育系.大果甜椒和大粒红小豆等。
核电技术在农业领域的应用探索
核电技术在农业领域的应用探索随着人口的不断增加和全球气候变化的影响，农业可持续发展成为一个重要的议题。
为了满足食品的需求、减少对土地和水资源的压力，并降低对环境的损害，农业领域需要寻找新的技术手段。
核电技术作为一种清洁、高效的能源形式，正被越来越多的人认识到它在农业领域的潜力。
本文将探索核电技术在农业领域的应用。
首先，核电技术可以提供稳定的能源供应，以满足农业生产的需求。
现代农业对能源的需求非常大，包括灌溉、农机作业、温室供暖等。
传统的能源形式（如燃煤、燃油）不仅污染环境，而且供应不稳定。
而核电技术可以提供持久稳定的能源供应，确保农业生产的顺利进行。
核电站的建设和运营成本虽然高，但可以获得长期稳定的能源供应，降低农业生产的成本，提高效率。
其次，核电技术可以解决农业水资源短缺的问题。
在干旱缺水地区，农业发展受到了限制。
核电技术的一项应用是海水淡化，可以将咸水转化为淡水，为农业提供水资源。
海水淡化技术虽然存在成本较高的问题，但随着技术的不断进步和成本的降低，这一问题可以得到解决。
利用核电技术进行海水淡化，不仅可以增加农业用水的供应量，同时也可以降低对地下水资源的过度开采，保护环境。
另外，核电技术在农业领域还可以应用于土壤改良和肥料生产。
土壤是农业生产的基础，而且被污染或贫瘠的土壤会影响农作物的产量和质量。
核能可以用于辐射杀虫和杀菌，以灭除土壤中的病虫害和杂草。
此外，核技术还可以用于肥料生产，通过改变肥料的成分或结构，提高其对农作物的营养价值。
利用核能进行土壤改良和肥料生产，不仅可以提高农产品的产量和质量，还可以减少对化学农药和化肥的使用，保护环境和人类健康。
此外，核电技术在农业领域的应用还包括农产品的储存和保鲜。
农产品的储存和保鲜是农业生产过程中重要的环节，对产品的保质期和品质有直接影响。
核技术可以用于食品辐射处理，延长农产品的保鲜期。
辐射处理可以杀灭食品中的微生物，抑制食品腐败，延长食品的货架寿命。
核技术调查报告
核技术调查报告核技术调查报告随着科技的不断发展，核技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
核技术在医疗、能源、农业等领域都发挥着重要作用。
为了更好地了解核技术的应用和发展现状，我们进行了一项核技术调查。
本报告将对核技术的应用领域、优势和挑战进行探讨。
一、核技术在医疗领域的应用核技术在医疗领域发挥着重要作用。
例如，放射性同位素可以用于诊断和治疗疾病。
核医学技术通过注射放射性同位素，可以追踪和检测人体内部的疾病情况，提供更准确的诊断结果。
此外，放射治疗也是一种常见的癌症治疗方法。
通过运用核技术，医生可以精确地照射肿瘤细胞，最大程度地减少对健康组织的损害。
二、核技术在能源领域的应用核技术在能源领域也发挥着重要作用。
核能是一种清洁、高效的能源形式。
核反应堆中的核裂变反应可以产生大量的能量，用于发电。
相比传统的化石燃料发电方式，核能发电不会产生大量的二氧化碳等温室气体，对环境污染较小。
此外，核能的能源密度高，可以提供持续稳定的电力供应。
然而，核能发展也面临着一些挑战。
核能的安全问题是公众关注的焦点之一。
核反应堆的安全性是保障核能发展的关键。
事故如切尔诺贝利核电站事故和福岛核事故给人们留下了深刻的印象。
因此，确保核能的安全运营和处理核废料的问题是亟待解决的。
三、核技术在农业领域的应用核技术在农业领域也发挥着重要作用。
核技术可以用于改良农作物品种，提高农作物的产量和抗病能力。
通过辐射诱变，科学家可以改变植物的遗传特性，培育出更适应环境的新品种。
此外，核技术还可以用于检测食品中的放射性物质，确保食品的安全。
然而，核技术在农业领域的应用也存在一些争议。
一些人担心辐射会对农产品的质量和人体健康产生负面影响。
因此，加强对辐射剂量的监测和控制，以及加强对农产品的质量检测是保障农业核技术应用的重要措施。
综上所述，核技术在医疗、能源和农业领域都有着重要的应用。
核技术的发展带来了许多优势，但也面临着一些挑战。
为了更好地推动核技术的发展，我们应加强对核技术的研究和监管，确保其安全和可持续发展。
核能与核技术应用
核能与核技术应用核能是指把放射性同位素的衰变过程中释放的能量控制并利用的一种能源形式。
而核技术则是指应用核能进行各种工业、农业、医疗和科研活动的技术手段。
核能与核技术的应用在许多领域都起到了重要的作用，本文将分析核能与核技术在能源领域、医疗领域和农业领域的应用。
一、能源领域的核能作为一种清洁、高效的能源形式，在能源领域有着广泛的应用。
核电站是其中最典型的例子，通过核裂变反应产生的高温和高压蒸汽驱动涡轮机发电，为人们提供稳定的电力供应。
核电站不仅具有高效率和长期供应能力的优势，而且排放的气体和温室效应较低，对环境友好。
除了核电站，核技术在能源领域的其他应用也发挥着重要的作用。
核燃料循环技术通过长寿命废弃物的再处理和回收，使得核能的资源利用率更高。
核能的应用还延伸到核聚变技术领域，通过模拟太阳能的能量转化方式，实现了高温、高能的核聚变反应，从而为未来的清洁能源提供了一种解决方案。
二、医疗领域的核技术在医疗领域的应用也非常广泛。
放射性同位素的治疗被广泛应用于癌症的治疗过程中，通过选择适当的放射性同位素进行放射治疗，可以精确地破坏恶性肿瘤细胞，减少对正常组织的伤害。
同时，核医学技术也可以通过放射性同位素的注射和扫描，帮助医生准确地检测人体内部的疾病和异常情况，从而更好地进行诊断和治疗。
在医学影像技术方面，核技术也有着重要的应用。
核医学影像技术通过注射放射性同位素标记的示踪剂，可以在体内观察器官和组织的功能、代谢和血流等情况。
这种技术对于心脏病、肿瘤等疾病的早期诊断具有重要意义，为医生提供了更准确的治疗方案。
三、农业领域的核能和核技术在农业领域的应用主要包括种子辐照和食品辐照技术。
通过辐照处理的种子可以提高作物的产量和质量，增强抗病虫害的能力，从而提高农作物的生产效益。
食品辐照技术可以杀灭微生物和害虫，延长食品的保质期，减少食品损耗，保证食品的安全和品质。
此外，核技术还在水资源管理、土壤肥力检测和害虫防治等方面发挥着重要作用。
核技术应用
核技术应用核技术是指利用核反应进行能量转换或产生放射性同位素的一种技术。
它在许多领域都有广泛的应用，包括能源、医疗、农业和环境保护等方面。
本文将分别介绍核技术在这些领域的具体应用，并探讨其对社会发展的影响。
一、能源方面核技术在能源领域的应用主要集中在核能发电方面。
核能发电的核心是核裂变反应，通过控制和利用核反应堆中大量的裂变链式反应产生的热能，进而产生高温高压的蒸汽，推动涡轮发电机转动，最终转化为电能输出。
核能发电的优势在于燃料资源丰富，能够提供持续稳定的电力供应，并且减少了对传统化石能源的依赖。
二、医疗方面核技术在医疗领域的应用主要包括核医学、辐射治疗和放射性同位素的应用。
核医学利用放射性同位素的放射性来进行医学检查和诊断，如放射性同位素心肌灌注显像、骨扫描等。
此外，核技术还可以用于辐射治疗，即利用放射线对肿瘤进行治疗。
核技术在医疗方面的应用不仅提高了医学诊断和治疗的准确性和效果，也为疾病的早期诊断和治疗提供了重要的手段。
三、农业方面核技术在农业领域的应用主要涉及种子辐照育种、食品辐照、土壤改良和害虫防治等方面。
种子辐照育种利用辐射对种子进行照射，以改变其遗传特性，培育出具有优良性状的新品种。
食品辐照可以有效杀灭细菌、真菌和害虫，延长食品的保鲜期，并提高食品的品质和安全性。
土壤改良则是利用辐射来控制有害微生物，提高土壤质量，增加作物产量。
害虫防治主要是利用辐射来消灭农田中的害虫，减少化学农药的使用。
四、环境保护方面核技术在环境保护领域的应用主要涉及核废料处理、环境监测和污染治理等方面。
核废料处理是指对核能发电过程中产生的废物进行处理和处置，以减少对环境的污染和危害。
环境监测利用核技术对大气、水体和土壤等环境进行监测和评估，以提供科学依据和技术支持。
污染治理则是利用核技术对污染物进行处理和净化，以保护环境和生态系统的健康和可持续发展。
总结起来，核技术作为一种高新技术，在能源、医疗、农业和环境保护等领域都有着重要的应用价值。
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DNA分子结构变化
§ 以上损伤最终会导致DNA分子结构的变化，造成DNA分子水平上的基因突 变和染色体畸变，是整体遗传突变的基础。
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核技术应用农业
DNA分子结构变化
§ 基因突变
由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结 构的变化就叫做基因突变。
类型：
点突变
指DNA上单一碱基的变异。
§ 这种利用射线诱发生物遗传性的改变，经人工选择培育新的 优良品种的技术就称为辐射育种技术。
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核技术应用农业
辐射育种的发展历程
§ 自1927年美国Muller发现X射线能诱发果蝇产生大量多种类型的突变以 来，辐射技术在农业育种上的应用，在20世纪经历了一个突飞猛进的发 展历程，已经产生了巨大的社会效益和经济效益。
§ 1934年，印尼科学家托伦纳利用Ｘ射线照射烟草，育成烟草新品种，开创了农 作物辐射育种的新纪元。
§ 1958年，美国国家原子能实验中心开展了大规模田间辐射育种研究。日本用射 线对水稻农林8号进行田间照射，获得545个突变体，提高了蛋白质的含量。
§ 1964年美国利用热中子辐射，培育出抗倒伏、早熟、高产的“路易斯”软粒小 麦…
在与否以及辐射防护剂或增敏剂的存在与否等。
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核技术应用农业
电离辐射损伤生物大分子 DNA分子结构变化
§ 脱氧核糖核酸（DNA）是生物体中一类最基本的大分子，是遗传信息的 载体，指导着蛋白质和酶的生物合成，主宰着细胞的各种功能。
§ DNA的基本结构是动态的而且是持续变化的，因此变化的发生是很自然 的，尤其是在DNA复制和再结合期间，外界环境和生物体内部的因素都 经常会导致DNA分子的损伤或改变。
直接作用
入射粒子或射线直接与生物大分子（如DNA、RNA等）作用，使这些大 分子发生电离或激发。
间接作用
入射粒子或射线与生物体中的水分子作用，使水分子发生电离或激发。
一般情况下，直接作用和间接作用是同时存在的，它们的相对贡献取决于
诸多因素：辐射的性质、靶的大小和状态、组织含水量、照射时的温度、氧的存
§ DNA的变化是一切育种的物质基础。辐射诱发突变的遗传效应是由于辐
射能使生物体内各种分子发生电离和激发，导致DNA分子结构的变化，
造成基因突变和染色体畸变，从而引起遗传因子发生改变并以新的遗传
因子传给后代。
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DNA分子结构变化
§ 电离辐射引起DNA损伤的类型：
碱基变化
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辐射育种的发展历程
§ 中国的辐射育种起步于1958年，起步晚但成绩巨大，育成的品种数与推 广面积均居世界领先地位。
§ 自20世纪50年代后半叶以来，已先后育成水稻、小麦、大豆等各种作物品种品 系20多个；采用辐射育种方法以及辐射育种与其他育种方法相结合，选育出大 面积推广应用的植物良种达数百个。
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辐射育种的基本原理 电离辐射损伤生物大分子
§ 生物体受到辐射后，可以使很多生物活性物质受到损伤，其中生物大分 子损伤是大多数辐射生物效应的物质基础。
§ 电离辐射所致突变的可能机制： 电离辐射损伤生物大分子。
Байду номын сангаас
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电离辐射损伤生物大分子
§ 途径：
缺失
指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。
插入
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指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。
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DNA分子结构变化
§ 基因突变
基因突变通常可引起一定的表型变化，对生物可能产生4种后果： 致死性； 丧失某些功能； 改变基因型（Genotype）而不改变表现型（Phenotye）； 发生了有利于物种生存的结果，使生物进化，这正是诱变育种的基
核技术应用-农业
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2020/11/19
核技术应用农业
§ “核农学”（Nuclear Agriculture）:主要研究核素和核辐 射及相关核技术在农业科学和农业生产中的应用及其作用机 理的一门交叉学科。
§ 功能：核技术是增加农业产量、提高农产品品质的最有效手 段之一，可为农业提供优质良种、控制病虫害、评估肥效、 控制农药残余、保持营养品质、延长储存时间、鉴定粮食品 质等。
础。
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核技术应用农业
DNA分子结构变化
§ 染色体畸变
染色体畸变指染色体数目的增减或结构的改变，包括整个染色体组 成倍的增加，成对染色体数目的增减，单个染色体某个节段的增减，以 及染色体个别节段位置的改变等。
和基因突变一样，染色体结构的变异也是生物遗传变异的重要来源 之一；与基因突变相比，染色体结构变异通常要涉及到较大的区段，甚 至达到光学显微镜可以识别的程度。
碱基环破坏；碱基脱落丢失；碱基替代；形成嘧啶二聚体等。
DNA链断裂
辐射损伤的主要形式。磷酸二酯键断裂，脱氧核糖分子破坏，碱基破坏或 脱落等都可以引起核苷酸链断裂。
单链断裂发生频率为双链断裂的10-20倍，但还比较容易修复；对大多数单 倍体细胞（如细菌）一次双链断裂就是致死事件。
§ DNA交联
DNA分子受损伤后，在碱基之间或碱基与蛋白质之间形成了共价键，而发 PPT文档演模板生DNA-DNA交联和DNA-蛋白质交联。会影响细胞的功能核技和术D应N用农A业复制。
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核技术应用农业
§ 核农学分类：
核辐射技术及其在农业中的应用， 核素示踪技术及其在农业中的应用。
§ 主要内容：
辐射诱导育种， 昆虫辐射不育， 辐射保鲜， 肥料、农药、水等的示踪，农用核仪器仪表等。
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核技术应用农业
第一节 辐射育种技术
§ 辐射育种（Radioactive breeding techniques）是利用射 线处理动植物及微生物，使生物体的主要遗传物质—脱氧核 糖核酸产生基因突变或染色体畸变，导致生物体有关性状的 变异，然后通过人工选择和培育使有利的变异遗传下去，使 作物（或其它生物）品种得到改良并培育出新品种。
§ 年增产粮食30亿千克～40亿千克，皮棉4亿千克～4.5亿千克，油料2.5亿千 克～3亿千克，经济效益达30亿元～40亿元。
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辐射育种的基本原理
§ 辐射育种的特点：
打破性状连锁、 实现基因重组、 突变频率高、 突变类型多、 变异性状稳定快、 方法简便、 缩短育种年限 …