园艺植物育种学12诱变育种

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《园艺植物育种学》试题库参考答案

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《园艺植物育种学》试卷库参考答案一、名词解释:1、园艺植物育种学:研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学。

2、育种目标:育种目标就是对所要育成品种的要求,也就是所要育成的新品种在一定自然、生产及经济条件下的地区栽培时,应具备的一系列优良性状的指标。

3、种质资源:把具有种质并能繁殖的生物体同成为种质资源。

4、引种:引种驯化简称为引种,就是将一种植物从现有的分布区域(野生植物)或栽培区域(栽培植物)人为的迁移到其他地区种植的过程;也就是从外地引进本地尚未栽培的新的植物种类、类型和品种。

5、遗传力:遗传力就是亲代性状值传递给后代的能力大小。

6、选择反应:数量性状的选择效果,决定于选择差与遗传力的乘积,称为选择反应。

7、芽变:芽变是指发生在芽内分生组织细胞中的突变,属于体细胞突变的一种。

8、群体品种:群体品种是指群体遗传组成异质,个体杂合,其品种群体可以表现差异,但必须有一个或多个性状表现一致,与其它品种相区分。

9、有性杂交育种:又称组合育种,它是通过人工杂交的手段,把分散在不同亲本上的优良性状组合到杂种中,对其后代进行多代培育选择,比较鉴定,以获得遗传性相对稳定、有栽培利用价值的定型新品种的育种途径。

10、两亲杂交:两亲杂交是指参加杂交的亲本只有两个,又称成对杂交或单交。

11、多亲杂交:多亲杂交是指三个获三个以上的亲本参加的杂交,又称复合杂交或复交。

12、回交:杂交第一代及其以后世代与其亲本之一再进行杂交称回交。

13、添加杂交:多个亲本逐个参与杂交的方式称添加杂交。

14、单交种:两个自交系之间的杂种一代称为单交种。

15、双交种:双交种是4个自交系先配成两个单交种,再用两个单交种配成用于生产的杂种一代。

16、三交种:三交种是用两个自交系先配成单交种,再以单交中作母本与第三个自交系杂交而成的杂种一代。

17、远缘杂交:远缘杂交指的是亲缘关系疏远的类型之间的杂交。

多指种属间存在杂交障碍的杂交。

18、杂种优势:杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的F1植株,在生活力、生长势、适应性、抗逆性和丰产性等方面超过双亲的现象。

园林植物育种学——诱变育种

园林植物育种学——诱变育种

第八章诱变育种本章教学目的和要求1 .明确诱变育种的概念与特点。

2 .掌握辐射诱变与化学诱变育种的方法。

本章教学重点和难点重点:辐射诱变常用的射线种类、处理方法;影响诱变效果的因素。

难点:诱变剂量的确定;诱变后代的鉴定与筛选。

教学内容:第一节诱变育种的概念、特点及发展概况一、诱变育种的概念诱变育种( mutation breeding ):人为地利用物理和化学因素诱发植物产生遗传性的变异,经过人工选择、鉴定,培育出新品种的方法。

包括辐射育种和化学诱变育种。

辐射育种( radiation breeding ):利用辐射(射线)诱发植物遗传物质发生变异,从中选择培育新品种的方法。

化学诱变育种( chemical induced mutation breeding ):利用化学诱变剂诱发植物产生遗传变异,以选育新品种的技术。

二、诱变育种的特点1 .突变率高,变异谱广自发突变:突变频率 10 -4 ~ 10 -5 ;变异范围狭窄。

诱发突变:突变频率 3 % ;变异范围广,类型多,甚至可以产生自然界尚未发现的新基因源。

如四川省原子能研究所,采用γ射线处理菊花插条 e 花期从 11 月提前到 4-10 月。

前苏联育种工作者,采用理化因素结合处理葡萄(137 Cs γ 射线照射种子+ 0.2% 秋水仙素处理子叶期幼苗生长点) e 抗病性、枝型、叶形、果色、果形等大量的变异。

诱变频率为 1%~3%。

2 .可有效改良品种的单一性状,保持其它优良特性诱发突变多为点突变。

3 .育种程序简单,变异稳定快,育种年限短诱变多为一个主基因的改变,后代稳定快。

如一、二年生草花, F 3 可稳定, 3-4 年即可出品种。

园林植物多数采用无性繁殖,变异易固定。

4 .打破原有的基因连锁,有利于基因重组5 .克服远缘杂交不亲和性,改变植物育性6 .诱发突变的方向和性质难以掌握,有利突变频率较低突变位点随机;突变方向偶然(有益或无益)7 .改良的性状有限诱变往往是点突变,对某些受多基因控制的数量性状改良作用不大。

诱变育种的原理和操作过程12

诱变育种的原理和操作过程12

诱变育种的原理和操作过程考情分析知识梳理一、单倍体育种1.原理染色体数目以染色体组的形式成倍减少,然后经人工诱导使染色体数目加倍从而获得纯种. 2.过程与方法单倍体育种包括花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍两个关键步骤.育种中通过杂交把不同品种的优良性状集中到F1植物体上,然后利用F1个体产生的花粉进行离体培养,培育出单倍体幼苗,再诱导染色体数目加倍,进而获得目标品种,如下图所示:3.优点与不足(1)优点单倍体育种和杂交育种相比而言,能明显缩短育种年限,一般只需要2年时间,便可以获得纯合新品种.(2)不足技术性较强,并且必须和杂交技术以及诱导染色体加倍技术结合使用.4.实例现有高杆抗病小麦DDTT、矮杆易感病小麦ddtt,欲培育出矮杆抗病小麦ddTT,育种方案如下图:二、多倍体育种1.原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加.2.过程与方法多倍体育种目前最常用而且最有效的方法是利用秋水仙素直接处理萌发的种子或幼苗,已获得优良性状的多倍体植株.三倍体无籽西瓜的培育就是一个典型案例,如下图所示:3.优点与不足(1)优点经多倍体育种获得的植株和二倍体相比,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大,糖类和蛋白质含量都有所增加,有些植物的抗寒性等抗逆能力增强.(2)不足多倍体育种适用于植物,在动物方面难以开展,且多倍体植物往往发育迟缓,结实率低. 三、育种的综合考察1.列表比较几种常见生物育种方式2.有关育种的两点方案(1)根据不同育种目标选择不同育种方案(2)育种技术中的“四最”和“-明显”①最简便的育种技术——杂交育种.②最具预见性的育种技术——转基因技术或细胞工程育种.③最盲目的育种——诱变育种.④最能提高产量的育种——多倍体育种.⑤可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种.3.几种育种方式的注意点(1)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同.单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗,多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗.(2)诱变育种:多用于植物和微生物,一般不用于动物的育种.(3)杂交育种:不一定需要连续自交.若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可.【易错提醒】(1)单倍体并不一定是一倍体;(2)花药离体培养获得单倍体,虽然是植物组织培养的一种形式,但花粉粒是减数分裂产生的,因此属于有性生殖;(3)单倍体育种获得的一般是纯合子,但当多倍体的花粉经离体培养,秋水仙素处理后,可能产生杂合子;(4)单倍体绝大多数都是不育的,但当细胞内具有相同的染色体组,同源染色体之间可以联会,就是可育的;(4)某些动物虽然体内只有一个染色体组,但也是可育的,如雄峰、雄蚁,孤雌生殖的蚜虫,经特殊减数分裂产生正常的配子,也是可育的;(5)无籽西瓜培育过程中,获得三倍体种子时,一定是四倍体做母本,二倍体做父本,而不能颠倒过来.趣味生物香蕉天生就无籽吗香蕉不像苹果、桔子,果实里看不到一粒的种子,人们就以为香蕉根本就没有种子,其实不是这样的。

园林植物遗传育种课件:诱变育种

园林植物遗传育种课件:诱变育种

3、温度:在种子受照射后,对种子进行处理, 即在75℃或85℃处理15分钟,此种处理称 “热击”,可以降低照射后在有氧条件下吸水 所产生的敏感性。
4、核体积(包括植物的多倍性):辐射敏感性 与“间期”染色体体积之间呈负相关,即“间 期”染色体体积愈大,辐射敏感性愈小,否则 相反;辐射敏感性亦与DNA含量成负相关, 即DNA含量越多,辐射敏感性越差,所以多 倍体植物比较难辐射。
诱变育种
科学扩展了人类的想象空间, 技术使理想成为现实。
常规育种技术
技术要点: ➢ 引种、选种、杂交育种。 优点: ➢ 操作简便,无需复杂的仪器设备; ➢ 亲本选配好后便可以创造各种类型的变异; ➢ 可以利用杂种优势。
常规育种的局限性
➢杂种后代遗传组成复杂,分离广泛; ➢新基因型的出现依赖于亲本基因型; ➢连锁基因的连锁关系很难打破; ➢无法利用染色体倍性变化; ➢育种年限较长。
粒子流是具有一定能量的电子流。可以 被铝箔或玻璃挡住。
中子衰变 中子
质子 电子 反中微子
质子衰变 质子
中子 正电子 中微子
类似的还有宇宙射线、中子射线、 统称粒子射线。
ß射线:又称乙种射线。它是由放射性同 位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负
电荷的粒子。重量很小,在空气中射程短, 穿透力弱。在生物体内电离作用较 γ 射线、 X射线强。
动种子三种。目前应用较多的是处理干种子。
处理干种子的优点是: 1) 能处理大量种子; 2) 操作方便; 3) 便于运输和贮藏; 4) 受环境条件的影响小; 5) 经过辐射处理过的种子,没有污
四、辐射剂量和剂量单位
(一)辐射剂量:单位体积或单位质量的空气 吸收的能量。
(二)吸收剂量:单位体积或单位质量被照射 物质中所吸收能量的数值称为吸收剂量。 D=E / M(尔格) D– 辐射剂量 E– 被照射物质吸收的能量 M– 被照射物质的体积

《诱变育种》课件

《诱变育种》课件

REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
诱变育种的应用
农业育种
抗逆性改良
通过诱变育种,可以培育出抗旱 、抗盐碱、抗病虫害等具有较强 抗逆性的农作物品种,提高农作 物的适应性和产量。
品质改良
诱变育种可以改善农作物的品质 特性,如蛋白质含量、脂肪含量 、纤维长度等,提高农产品的营 养价值和加工性能。
02
加速育种进程
03
解决传统育种局限
诱变育种可以大幅度提高突变频 率,加速育种进程,缩短育种周 期。
传统育种方法难以实现的一些性 状改良,如抗病、抗虫、抗逆等 ,可以通过诱变育种实现。
诱变育种的历史与发展
历史
发展
自20世纪初开始研究诱变育种,经历 了近百年的发展历程。最早的诱变育 种实践可以追溯到1927年美国科学家 通过X射线处理烟草种子,成功获得 了突变体。
DNA损伤修复机制包括同源重组修复、非同源末端连接修复 、碱基切除修复和错配修复等。这些修复机制在维持基因组 稳定性和防止突变发生中起着重要作用。
基因突变与表型变异
基因突变是指基因序列的改变,包括 点突变、插入和缺失等。这些突变可 以导致蛋白质结构和功能的改变,进 而影响表型变异。
表型变异是指基因突变导致的个体或 群体在形态、生理和行为等方面的可 观察变化。这些变化可能对生物的适 应性、生存和繁殖能力产生影响。
定义与特点
定义
诱变育种是一种利用物理、化学或生 物诱变剂诱发遗传物质发生突变,从 而产生具有优良性状的新品种的育种 方法。
特点
突变率高,可创造新的遗传资源;可 大幅度改良品种性状;方法简单易行 ,适用范围广。

园艺植物育种学知识点

园艺植物育种学知识点

第一章绪论1、园艺植物的进化:进化的基本要素:达尔文把这些进化的要素归为变异、遗传和选择2、品种的概念:人工选育或发现并经过改良,形态特征与生物学特性一致,遗传性状相对稳定的植物群体。

3、品种的特性:特异性、整齐性(或一致性)、稳定性、优良性、适应性4、园艺植物育种学是研究选育和繁育园艺植物新品种的原理和方法的科学。

其具体内容:1、园艺植物种质资源调查、搜集、保存、研究及利用。

2、用园艺植物新品种的选育原理与方法,从现有园艺资源中选育优良的变异类型,并通过人工有性杂交、诱变及基因工程等方法,创造新的变异类型,从而选择、培育新品种。

3、园艺植物的良种繁育,即采用科学的繁育技术,建立、健全良种繁育制度,提高现有品种的种性,防止品种退化,加速新品种的繁育与推广。

第二章园艺植物的繁殖习性品种类别与育种特点1、1.自花授粉植物:天然异交率在5%以内;2.异花授粉植物:天然异交率在50%以上;3.常异花授粉植物:天然异交率达5%—50%2、自花授粉植物:豆科植物(蚕豆除外)、番茄、莴苣、茼蒿;三色堇、紫罗兰、凤仙花、金盏菊;小麦、大麦、水稻等。

常异花授粉植物:指以自花授粉为主,但也发生部分异花授粉的植物。

例如:蚕豆、茄子、辣椒、黄秋葵;翠菊、牡丹、莲;棉花及高梁等作物。

异花授粉植物:天然异交率在50%以上雌蕊接受其它花朵的花粉、接受其他植株、品种的花粉为主。

特点:1)雌雄异株:菠菜、芦笋、银杏、猕猴桃、山葡萄、杨柳、苏铁、红豆杉、罗汉松、南洋杉。

(100%)2)雌雄同株异花:葫芦科植物(甜瓜除外)、甜玉米、醉蝶花、核桃、板栗、榛、松、柏、杉(100%)3、园艺植物的品种类型:(一)同型纯合类:1.纯育品种(pure line cultivar):纯系品种、常规品种、定型品种.2、自交系(inbred line):单株经过若干代连续强制自交严格选择而获得的群体。

(二)、同型杂合类3、.杂交种4.营养系品种(三)、异型纯合类5.杂交合成群体6.多系品种第三章育种对象和目标主要育种目标:1、高产稳产2、优质3、适应性强4、抗病虫害和除草剂5、不同成熟期6、适于保护地目标性状:1、产量性状2、品质性状3、适应性4、对病虫害和除草剂的抗耐性5、成熟期6、对保护地生产的适宜性第四章种质资源1、种质(germplasm):是决定生物遗传性状,并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。

12第十二章 诱变育种05PPT课件

12第十二章 诱变育种05PPT课件

中子衰变 中子
质子 电子 反中微子
质子衰变 质子
中子 正电子 中微子
类似的还有宇宙射线、中子射线、 统称粒子射线。
ß 射线:又称乙种射线。它是由放射性同 位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负 电荷的粒子。重量很小,在空气中射程短, 穿透力弱。在生物体内电离作用较 γ 射线、 X射线强。
3. 射线
作用于微管蛋白
五、辐射剂量和剂量单位
(一)辐射剂量:单位体积或单位质量的 空气吸收的能量。
(二) 吸收剂量:单位体积或单位质量被 照射物质中所吸收能量的数值称为吸收 剂量。 D=E / M(尔格)
D– 辐射剂量 E– 被照射物质吸收的能量 M– 被照射物质的体积
(三)剂量单位:辐射剂量的单位常因不同射线的 不同计量方法而不同:
6. 紫外线: 是一种穿透力很弱的非电 离射线,可以用来处理微生物和植 物的花粉粒。
7. 激光: 能使生物细胞发生共振吸收,导 致体内某些分子原子的能态的激发,或原 子、分子离子化,进而引起生物体内部的 变异。
四、辐射的作用理论
(一)电离辐射的物理作用: 光电效应:入射的光量子把它的全部能量转
移到一个原子体系的电子上,使电子脱离原子 而运动,释放出来的电子统称光电子,光电子 能使与其相遇的原子产生电离。
自然界产生的可遗传的变异
遗传重组; 染色体数量变异; 染色体结构变异; 基因突变。
人工诱变的方法
➢ 物理方法 ➢ 化学方法
人工诱变的思路
➢ 染色体结构变化 ➢ 染色体数量变化 ➢ 基因突变 ➢ 转基因操作
人工诱变的技术措施
辐射诱变 化学诱变 空间诱变 基因工程
第一节 辐射诱变
二、花卉辐射育种的有利条件

第十二章 诱变育种

第十二章 诱变育种

第十二章诱变育种一、名词解释1.诱变育种:指利用物理(辐射作用)或/和化学(化学反应)方法诱发植物体(植株、枝、芽、花粉等)产生遗传变异,然后在变异体直接筛选或利用突变体进行杂交,从而培育出新品种的育种方法,又称为突变育种或引变育种。

2.点突变:指染色体上一个座位内的遗传物质的变化。

特别适合对推广品种的生产特性的改造。

二、简答题1.诱变育种的特点是什么?①突变率高,变异谱广;②常发生点突变,可以有效地改良品种的个别性状;③变异稳定快,育种年限短;④克服远缘杂交不亲和及改变植物的授粉、受精习性。

2.诱变育种存在的主要问题有哪些?①变异的方向和性质尚不能人为有效地控制;②突变体的鉴定比较困难,不易区分生理损伤与遗传变异。

3.简述诱变方法中外照射的概念、特点以及分类。

外照射:指放射性元素不进入植物体内,而是利用其射线(x射线,γ射线,中子)照射植物各个器官。

特点:较为安全,简单。

适于处理大量试材,才进行一代照射和多代重复照射,一次照射和多次照射。

按照射时间可以分为急性照射和慢照射;按处理器官组织可以分为种子照射、花粉照射以及营养器官的照射。

4.简述内照射的概念、特点及分类。

内照射:将放射性元素引入植物体内,由它放射出的射线在体内进行照射。

分为浸种法、注射法和喂饲法(或施肥法)。

5.简述剂量率的选择原则。

剂量率的选择原则可归纳为“活、变、优”,活是指后代有一定的成活率;变指在成活个体中有较大的变异效应;优是指发生的变异中有较多的有利突变。

6. 化学诱变剂的种类有哪些?烷化剂、核酸碱基类似物、诱发译码突变的诱变剂、其他诱变剂:秋水仙素。

7.化学诱变剂的效应?化学诱变剂是靠各自的活性基团,具有特有的化学性质。

它们直接与RNA或DNA反应,引起突变。

8. 秋水仙素的作用机理?针对在有丝分裂中期的细胞,阻止形成纺锤丝,染色体不走向两极,从而产生染色体数加倍的核。

9. 化学诱变的方法有哪些?浸渍法、涂抹法和滴液法、注入法、熏蒸法、施入法。

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属砂梨系统,又名王子二十世纪 该品种系日本育种家西田光夫先生通过二十世纪 梨进行辐射诱变成培育成的最新品种 于1990年正式命名,并获日本农林水产省种苗登 记。我国于1992年引入,经8年观察,专家评议认 为是今后梨树发展极有希望的新品种
三、诱变育种的类别
1、物理诱变
2、化学诱变 3、其他因素
物理阶段:主要特征是辐射能量使生物体
内各种分子发生电离(产生自由电子)和
激发(把束缚电子激发到更高的能级)。
物理-化学阶段:主要特征是通过电离的分
子重排,并产生许多化学性质很活泼的自 由基(具高能)。
H2O 辐射 H2O++eH2O +eH2O+ H2OH2OH++OH. OH-+H. H2O2
(三)植物对辐射损伤的修复
生物体——自我修复能力
抑制修复体系,提高突变频率
EDTA,咖啡因,BUdR
(四)辐射敏感性
植物不同种类和品种,敏感性不同
染色体DNA含量决定敏感性:DNA含量越多越敏感 多倍体比二倍体更抗辐射
植物组织器官、发育阶段和生理状态不同, 敏感性不同
根>枝条>种子;
发展简史
诱变育种起始于20世纪20年代末。
最早发现x射线和化学药剂可提高基因突变频率。
20世纪50年代,辐射育种技术兴起,并在园艺植物育种方 面得到有效利用。 据FAO/IAEA统计资料,通过诱变育种获得的果树新品种数 量在近二十年内急剧增长。到1993年时,总计育成各种果
树品种41个(不包括我国的),其中苹果9个,欧洲甜樱
3.花粉和子房——最大优点:很少产生嵌合体 4.离体培养材料——可避免和减少嵌合体的形成。
辐射单倍体诱发突变,无论显隐性,都能在细胞水平或 个体水平上表现出来,经加倍可获得二倍体纯系。
(二)适宜剂量及剂量率的选择
1.在一定范围内增加剂量可以提高突变和突
变谱,但超过一定范围后增加剂量会降低成 活率和增加不利突变率。 2. 剂量选用原则:
山西农业大学-园艺植物育种学
第十二章 诱变育种 mutation breeding
孙 胜 2009-6
概念
诱变育种:用各种物理的或化学的手段,人 工诱发有机体产生遗传物质的变异,并经过 人工选择、鉴定,培育所创造新品种的育种 途径。也叫突变育种或引变育种。 特点:
突破原有基因、基因库限制 用各种物理、化学和生物因素或复合因素诱发基因 突变 丰富种质资源以选育新品种
3. 其它因素
自体突变——现象
月见草种子老化能增加突变率
金鱼草缺乏某些营养元素会引起突变
组培再生植株突变频率高
陈种子——诱发突变——生物体或细胞内部因素
第二节 辐射诱变
一、辐射源和辐射剂量
二、辐射诱变机理
三、辐射处理的方法
一、辐射源和辐射剂量
(一)辐射源 1. X射线:X光机 2.γ射线:60钴、137铯及核反应堆 3.β粒子:32磷、35硫 4.中子:核反应堆、加速器或中子发生器 5.激光:激光器 6.紫外线(UV):紫外灯
OH . + OH.
H. + O2
2OH. + O2
HO2.
2HO2.
化学阶段:这一阶段是自由基的继发作用, 自由基与生物大分子发生反应,引起分子结 构的变化。 生物学阶段:细胞内生物化学过程发生改变, 从而导致各种细胞器的结构及其组成发生变 化,包括染色体畸变和基因突变,产生遗传 效应。
通过烷基臵换取代其他分子的氢原子“烷化作 用”——作用机制
它们借助于磷酸、嘌呤、嘧啶基的烷化而与 DNA 或RNA起作用,进而导致“遗传密码”的改变。
作用重是核酸
(一)烷化剂
1. 烷基磺酸盐和烷基硫酸盐类:
如甲基磺酸乙酯(EMS),硫酸二乙酯(DES)。
2. 亚硝基烷基化合物:
如亚硝基乙基脲(NEH),N-亚硝基-N-乙基脲烷
二、辐射诱变机理
(一)辐射生物学作用的时相阶段 (二)辐射对染色体和DNA的作用 (三)植物对辐射损伤的修复
(四)辐射敏感性
(一)辐射生物学作用的时相阶段
Dertinger和Jung1970年提出,4个时相阶段
1.物理阶段: 电离、激发 2.物理-化学阶段: 自由基 3.化学阶段: 生物大分子反应 4.生物学阶段: 生化过程改变,细胞结构组成变化
(三)辐射处理方法的选择
1.外照射——材料不含辐射源,环境无污染,首选
急性照射——短时间内完成总照射剂量
慢性照射——较长时间内完成总照射剂量 重复照射——几个世代中连续照射
2.内照射——剂量低,持续时间长,多数植物可在 生育阶段进行;蜕变效应;需要防护
浸泡法
注射或涂抹法 饲喂法(或施肥法)
2.吸收剂量和吸收剂量率:
符号D;适用于γ、 β、中子等任何电离辐射; 单位:Gy(戈瑞);1 Gy=1J/kg; 剂量率: Gy/h、 Gy/min、 Gy/s
3.粒子注量和注量率:
1)Gy表示;2)注量:n/cm2;注量率: n/(cm2。s)
4.放射性强度:
Bq(贝可)单位时间内核衰变数目
(二)辐射剂量
剂量单位
对辐射测量的方式——
对辐射在空气中的效应的测量——辐射量
对被照射物质所吸收能量的测量——吸收剂量
对辐射源本身的测量——放射性单位强度
剂量率——单位时间所辐射或吸收的剂量
(二)辐射剂量
1.辐射剂量和辐射剂量率:
符号X;适用于X射线、γ射线 单位:C/kg;剂量率: C/(kg· s)
第一节 诱变育种的意义和类别
一、意义
1. 改良单基因控制的性状 2. 提高突变频率 3. 丰富原有的基因库 4. 改变植物的育性 5. 改变植物有性交配的亲和性 6. 缩短营养系品种的育种年限
1. 改良单基因控制的性状
诱变育种适于进行个别性状的改良——品种修缮 许多优良品种,只是个别性状存在缺陷。在杂交育种时, 基因会发生分离和重组,有时会引起优良性状组合的解体。 另一方面,由于基因间的连锁关系,可能引起优良性状夹 带不良性状。 诱变处理,可产生点突变(point mutation),可改变品 种的个别不良性状。对高度杂合的无性繁殖的园艺植物更 有意义。——应用原则: 如:辐射诱变得到的苹果"短枝型"突变体,既保留了原品 种的优良性状,又获得了矮化型变异。
1、物理诱变
辐射诱变——电离辐射
电离辐射:穿透力很强的高能辐射,穿过介质 时使介质发生电离,具有特殊的生物学效应
X射线、γ射线、β粒子、中子、激光
离子注入
N+、C+、Ag+、Ar+ 低能离子
太空诱变——变异幅度大、频率高,稳定快
极端温度(极端低温)
——极地和高寒地带植物突变率高
航天育种培育出高产太空椒. 利用卫星搭载农作物种子,开展空间育种技术研究和探索, 是发展现代农业的一项全新尝试。 黑龙江省农业科学院园艺分院生物技术中心采用航空诱变 育种途径培育而成的高产太空椒。
2、化学诱变
概念——应用特殊的化学物质诱发基因突变 和染色体变异。 效应——诱导多倍体(倍性育种); 诱发基因突变; 诱发染色体断裂。 化学药剂——烷化剂类、碱基类似物等。 作用机理——参与细胞内生化反应而起作用
2. 提高突变频率
辐射诱变,可使变异频率较自然变异(一般是万分 之几至十万分之几)提高100~1000倍,为选择提供 了丰富的材料
3. 丰富原有的基因库
变异的类型多、范围广(有形态变异、结构变异、 生理生化变异等
果树、蔬菜类,要求获得果实或营养体的综合性 状好,而观赏植物的花、叶、果都有观赏价值, 只要叶型、花型、花色、株型等发生突变,都能 构成观赏效果。所以,观赏植物诱变育种更易收 到效果。 另外,对于不能用种子繁殖的无性繁殖植物,诱 变育种提供了一条有效途径。
太空育种是利用太空环境的高真空、微重力、强 辐射、交变磁场及其它因素的综合作用,致使植 物体内染色体等遗传物质发生突变,从中选择优 良的突变个体。
大青杨太空育种主要是解决耐寒性和速生性的问题。前苏
联曾做过类似的太空育种,其速生性提高30%。
据了解,大青杨是生长在中国东北小兴安岭的一种杨树。 这3000粒树种总重只有2克,被包装在3个试管中,2002年 12月30日随神舟四号飞船升空,经过160多小时的太空遨游, 于2003年1月5日返回地面。
桃8个,欧洲酸樱桃4个,桃、石榴、葡萄、柚、橙、枣各 2个,枇杷、无花果、香蕉、杏、黑穗醋栗、醋栗、油橄
榄、扁桃及木瓜各1个,涉及19个果树品种。
我国自60年代开始果树诱变育种,至90年代共育成10个品种 中国农科院柑桔研究所--418红桔、中育7号、中育8号 西新广农场--新光雪橙 青海农科院园艺所--东垣红苹果 内蒙古园艺所--梨品种"朝辐1号、2号、10号、11号"和"辐射 向阳红"。 可见,诱变育种在创造园艺植物品种方面还是有很大潜力的
活——后代有一定成活率 变——在成活个体中有较大的变异效应 优——变异的个体中有较多有利变异
临界剂量--被照射材料的存活率为对照 的40%的剂量值。 LD50(半致死剂量)---辐照后存活率为对照 的50%的剂量率。
高剂量——造成大量死亡;选择几率降低; 造成染色体损伤较大,导致有害突变比例 大大增加。 预备实验:不同剂量梯度,枝条辐射后插 于瓶内,20 ℃3~4周,统计萌芽率。
性细胞>体细胞;
幼龄植株>老龄植株
三、辐射处理方法
(一)照射材料的选择
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