一切皆有可能辐射诱变育种

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太空椒的育种原理

太空椒的育种原理

太空椒的育种原理
太空椒的育种主要基于以下几点原理:
1. 辐射诱变育种
使用γ射线等电离辐射对普通辣椒种子进行照射,引起其遗传物质DNA的突变和重组,获得新特性。

2. 物种杂交育种
利用分子标记技术,选择两种不同辣椒品种进行有目的杂交,获得兼具两亲本优良特性的杂种后代。

3. 基因重组育种
使用基因工程方法,向辣椒中导入抗逆性或营养质量相关的目的基因,培育转基因抗性强、质量好的新品系。

4. 组织培养育种
通过组织培养技术快速繁殖经过基因改良的细胞,并通过组织分化培育出完整植株。

5. 优选育种新品系
从众多育成的品系中,选择适宜太空栽培的compact型植株,果实巨大的新品系。

6. 宇宙环境适应性选育
在模拟太空环境中培育选育出的新品系,选择适应宇宙辐射和微重力环境的新品系。

综合应用上述原理和技术,培育出一个适宜太空栽培的新型超级辣椒品系——太空椒。

茶树辐射育种

茶树辐射育种

茶树辐射育种
通过辐射线照射诱发茶树产生变异,经选择培育成为新品种的一种诱变育种法。

辐射育种与传统育种方法相比,一般可使突变频率增加1000倍左右,对改变一、两个性状比较有效,具有打破旧连锁及进行染色体片断的移植、克服远缘杂交不亲和性、使用异花授粉植物的自交不亲和变为自交亲和,以及产生自然界极少存在的突变类型等特点。

辐射线有电离辐射和热辐射两类,茶树育种上一般用电离射线,如γ~射线,В~射线等作为诱变因素。

主要过程包括:亲本选择、材料处理、鉴定选择,其余步骤用于一般育种。

亲本选择:宜选用综合性状优良,缺点少的亲本作试验材料,辐射处理材料一般用茶树实生苗或扦插苗,插穗、腋芽等,用种子和苗木作辐射处理的占多数。

辐射处理:有外照射和内照射两类。

急性外照射采用半致死剂量(LD50)或临界剂量(LD40)。

茶树休眠种子的辐射临界剂量为0.4~0.8万伦琴;一年生幼苗为0.3~0.5万伦琴,缓性辐射为10~30伦琴/日。

内照射用P32或S35处理种子时,应事先求得种子含水量,如用P32溶液,应按种子含水量折算放射性溶液的使用量,浓度为0.02微居里/毫升。

鉴定选择:辐射处理后的茶树种子、苗木当代(M1)表现发芽迟,成苗率低,生长弱,叶片有变态。

种子和营养
器官是多细胞结构,辐射处理后不是整个胚或营养器官都发生突变,故在当代或后代中会有无性分离现象出现。

水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术规程

水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术规程

水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术规程1 范围本规程规定了水稻钴60γ射线辐照诱变育种技术的术语和定义、品种选育目标、技术路线与要求、育种档案。

本规程适用于XX省水稻利用钴60γ射线辐照选育新品种。

其它自花授粉作物如大豆、小麦的钴60γ射线辐射诱变育种可参照使用。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

注:GB 4401.1 粮食作物种子第1部分禾谷类GB 10252 钴-60辐照装置的辐射防护与安全标准GB 17568 γ辐射装置设计建造和使用规范GB/T 17891-2017 优质稻谷DB23/T 020—2007 水稻生产技术规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1 水稻钴60γ射线辐射利用钴60γ射线辐射水稻种子。

4 品种选育目标4.1 生育期目标生育期日数比当地主栽品种早或晚4天以内。

4.2 品质目标品质达到GB/T 17891-2017二级以上标准。

4.3 产量目标产量比当地主推品种增加5% 以上。

4.4 抗逆目标倒伏面积<30%且植株倾斜度<30°。

X颈瘟发病率<20%。

空壳率≤20%。

5 技术路线与要求5.1 供试材料选择当地主推水稻品种种子。

并符合 GB 4401.1 的规定。

5.2 供试材料辐射播种前15d,钴60γ射线辐射供试材料,辐照剂量220Gy~300Gy,剂量率≤1.0Gy·min-1,辐射时间3.5h~5h。

辐射水平同时符合GB 10252、GB 17568的规定。

5.3 辐射材料播种时期供试材料辐射15d后进行苗床播种。

5.4 辐射后代种植与选择5.4.1 M1代当地室外温度稳定通过5℃进行苗床播种,秧龄30d~35d按辐射材料处理单株插秧,行株距30cm×13.3cm。

田间管理应符合DB23/T 020—2007。

诱变育种的过程

诱变育种的过程

诱变育种的过程诱变育种是一种利用诱变剂诱发植物基因突变,从而获得具有新性状或改良性状的植物品种的育种方法。

下面是诱变育种的详细过程:1.诱变剂选择:-选择适当的诱变剂,如化学诱变剂(如亚硝基尿、乙烯甲烯磺酰胺等)或物理诱变剂(如辐射,如γ射线、X射线等)。

-选择诱变剂的浓度或剂量,根据目标物种的敏感性和诱变效果进行调整。

2.诱变处理:-将目标植物种子或组织培养物暴露在诱变剂中,以诱发基因突变。

可以通过浸泡、喷雾、渗透、辐射等方式进行处理。

-控制诱变剂的浓度和处理时间,以避免过度损伤或死亡。

3.诱变后代选择:-从诱变处理的植物中收集诱变后代(如种子、离体培养物等)。

-对诱变后代进行初步筛选,筛选出具有感兴趣性状改变的个体。

例如,根据植株形态、生长速度、花器官特征等进行观察和评估。

4.重复诱变和筛选:-重复进行诱变和筛选过程,以获得更多具有目标性状改变的植株。

-可以采用不同的诱变剂浓度、处理时间、处理方法等来增加变异性和选择范围。

5.性状评估和选择:-对诱变后代进行详细的性状评估,以确定具有理想性状的个体。

-可以通过生理性状分析、分子标记检测、遗传分析等方法来评估目标性状的改变和遗传稳定性。

6.繁殖和稳定性选育:-选择具有目标性状稳定遗传的个体进行繁殖,以确保性状的传承。

-通过连续的自交或杂交选择等育种方法,稳定和提高目标性状的表达。

7.品种鉴定和推广:-对最有潜力的诱变品系进行品种鉴定,包括品质、抗病虫害性、适应性等方面的评估。

-将经过鉴定的优良诱变品系进行推广和应用,例如进行大田试验、推广种植或商业化生产。

重要提示:诱变育种过程中需要谨慎选择诱变剂和适当的处理条件,同时进行详细的性状评估和遗传分析,以确保获得稳定和优良的诱变品种。

此外,诱变育种也需要符合法律法规和伦理要求。

诱变育种的实例

诱变育种的实例

诱变育种的实例随着人类对植物、动物的了解的日益深入,微观世界的探索也越来越深入,诱变育种的方法被广泛地运用到了植物、动物的育种上。

诱变育种是一种基于辐射和化学物质诱发基因突变的育种方法。

通过诱变育种,我们可以获取更多、更好、更健康的作物或动物品种。

接下来,我们将介绍几个关于“诱变育种的实例”,以此认识诱变育种的工作原理以及应用价值。

1. 隼鸽隼鸽源于对野生鸽子进行的诱变育种。

1961年,苏联莫斯科大学教授迈克尔•泰切尔用一个放射性源给一群野鸽照射了辐射,然后从照射者的子孙中挑选出一只头型发生了明显变化的鸽子。

这只鸽子的头自上而下变成了一个类似鹰的头。

就这样,第一只隼鸽诞生了。

这是用辐射诱变实现诱变育种的经典实例之一。

今天,隼鸽已经成为了研究人员了解突变机制、进化研究和育种改良的重要模式生物之一。

2. 紫色大麻近年来,针对于大麻长期以来被世人所忽略的价值,许多国家都在加紧研究大麻及其衍生物的成分和功效,众多品种的大麻也得到了相应的改良。

其中一种用诱变育种获得的品种是紫色大麻。

这种大麻不仅色彩美观,而且植株高大,产量高。

它是通过在大麻的生长过程中使用亚硝酸甲酯来进行的诱变育种的一例。

这个过程中,亚硝酸甲酯抑制了大麻植株当中的色素合成,从而在某些植株中引起突变,使得植株发生了染色体减数分裂,继而诱导了植株的紫色或蓝色突变。

3. 小麦对小麦进行诱变育种,是已经被广泛运用于育种的重要方法之一。

它是一种经典的“突变优劣选择法”,诱变剂被用来引起基因的突变,以期获得产量更高、更抗病虫害、品质改良更优的小麦新品种。

最近,一个莎普爱思公司的小麦品种–古兰麦,就是用化学诱变剂诱发小麦基因突变培养而来的。

这种小麦种子少,但每个种子都十分大,而且小麦本身也非常耐高温、干旱环境的影响,因此古兰麦被冠以“适合全球气候变迁”的美誉。

以上是用诱变育种来获取品种改良的三个经典实例:隼鸽、紫色大麻和适合全球气候变迁的小麦。

不同于传统育种方法,诱变育种具有选择性强、速度快、突变率高等特点。

诱变育种技术

诱变育种技术

诱变育种技术诱变育种是利用物理、化学因子,促使育种的原始材料的遗传性发生变异,从而选出优良品种的一种育种方法。

它包括物理的辐射诱变和化学诱变两种。

辐射诱变是指利用γ-射线、X-射线、β-射线、中子、无线电微波、激光、紫外线等物理因子,照射植物的种子、植株和其他器官,使它们的遗传物质发生变化,产生各种各样的变异,通常称为突变,然后选择符合人们需要的植株进行培育,从而获得新品种。

化学诱变则是利用一些化学药品,来浸泡和处理植物的种子或其他器官,促使突变的发生,从而选育出新的品种。

诱变育种是相对于利用自然突变选种(穗选、株选)而言的,植物在自然条件下生长发育,由于受到各种自然条件的作用,它们的遗传物质也会发生变异。

但由于自然条件下的各种引起变异的因子的强度较缓和,自然突变的频率较低,发生的变异数往往满足不了育种选择的需要,所以现代育种中往往采取较强的诱变强度,让突变的发生数大大增加,从而加快育种进程。

诱变育种的优点在于:能大幅度提高植物的变异牢,扩大变异范围:自然突变率一般在十万分之几到百万分之几,而诱变处理后的突变频率可高达1/30左右,比自然突变高1000~10000倍,同时引起的变异类型多、范围广。

如印度用γ-射线处理蓖麻,获得了生育期由270天缩短到120天的特大变异株系。

能改良品种的第一性状,而保持其他优良性状不变:对于一个具有多种优良性状而只希望改进某一两个性状的品种,采用诱变育种最为有效,它较之利用杂交育种方法相比,容易收到满意的效果。

如通过辐射,把燕麦的抗锈病特性和对叶枯病易感性分离开来,培育出了抗锈病又不易感染叶枯病的新品种。

引起的变异稳定快,育种年限短;诱变处理后的子代分离少、稳定快,一般在第三代就可稳定,而杂交育种的某个性状的稳定往往要在第五到第七代。

对于一年只能生长一季的农作物来说,意味着缩短育种时间2~4年。

能改变作物的育性,有利于杂种优势的发挥:在常规的杂交育种中,往往要用较多的时间和人力去除掉母本的雄蕊,避免自交现象的发生。

诱变育种相关知识点总结

诱变育种相关知识点总结

诱变育种相关知识点总结1. 什么是诱变育种诱变育种是通过化学物质或辐射来诱发植物遗传变异,达到变异性状的目的,然后再通过选择和育种方法来固定和优化这些性状,从而获得具有新性状的植物种质资源。

诱变育种是一种以人为手段来诱发植物遗传变异的育种方法,与传统的育种方法相比,具有变异程度大、种质资源丰富、育种速度快等优点。

2. 诱变种类根据诱变的方法和途径不同,可以将诱变分为两种类型:化学诱变和辐射诱变。

化学诱变是利用化学物质来诱发植物遗传变异的方法。

这种方法主要是通过化学物质对植物体内生成物质代谢和遗传物质的变异,从而诱发植物的新性状。

具体的化学诱变剂包括EMS(乙基甲磺酸甲酯)、DEPC(二乙醇二氯甲烷)、MNU(N- 亚硝基-N-甲基脲)、DMC(二甲胺)等。

辐射诱变是利用辐射来诱发植物遗传变异的方法。

这种方法主要是通过辐射对植物细胞的核酸、酶系、蛋白质等生物大分子的损伤和变异,从而诱发植物的新性状。

具体的辐射诱变包括X射线、γ射线、紫外线、中子射线等。

3. 诱变方法诱变育种的主要方法包括传统育种方法、分子育种方法和生物技术育种方法。

传统育种方法是指通过遗传资源的收集、鉴定以及杂交和选育等方式来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过选择和育种的方式来固定和优化诱变得到的新性状,最终获得具有新性状的植物品种。

分子育种方法是指通过对植物基因组的解析和改良等方式来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过对植物基因组的修改和介入来获得具有新性状的植物品种。

生物技术育种方法是指通过生物技术手段来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过生物技术手段来获得具有新性状的植物品种。

4. 诱变机理诱变发生的机理主要包括两个方面:一是遗传物质的突变,二是染色体的不稳定性。

(1)遗传物质的突变:遗传物质的突变是指植物遗传物质DNA序列的变化。

这种变化可以通过点突变、基因缺失、重复序列、整个染色体的遗传变异等多种方式来实现,从而使植物出现新的性状。

辐照育种简介

辐照育种简介

辐照育种简介辐射育种,是利用γ射线等射线诱发作物基因突变,获得有价值的新突变体,从而育成优良品种。

我国辐射突变育种的成就突出,育成的新品种占世界总数的四分之一。

特别是粮、棉、油等作物的推广,取得了显著的增产效果。

1968年,我院就开始了水稻辐射育种研究;1978年,我院在国际上率先将辐射育种用于杂交水稻改良;1983年,育成了第一个辐射选育的恢复系辐恢06;1995年,育成了适应我国南方及世界南半球种植的新组合II优838;2003年,育成了丰产性比II优838更好的新品种II优718;2005年,保护了比II优838、II优718和国内II优系列品种更优良的品种II优D069;2006年,育成了国内执行抗稻瘟病性无九级病史标准后的第一个抗病、高产、优质、香型的杂交水稻新品种;2010年,育成了高产、优质、抗逆性强的杂交水稻新品种糯优6211。

这些成果的项目来源先后得到四川省科技厅、四川省农作物育种攻关办、四川省农业厅和国家科技部、农业部等部门的支持。

我院辐射育种的主要技术方法有:一是针对当时生产上推广品种存在的问题,采用直接辐照推广品种选育新品种,如我们已育成的品种辐糯101、辐糯402、辐龙香糯、辐黑香糯、辐优63、汕优68等;二是采用辐射诱变育种与常规杂交育种相结合选育水稻新品种,如我们已育成的品种II优838、II优718、II优D069、II优69、II优9号、辐优838、辐优130、辐优151、冈优D069、禾优3号、糯优1号、糯优2号、糯优6211等;三是采用多种物理因素诱变方法不断改良恢复系,如γ射线与静水高压相结合选育出强恢复系PR616、PR1657-3-50等;四是辐射育种与分子育种相结合培育抗虫抗病的水稻新恢复系(KR01、KR02)和新保持系(K09B、K12B)。

未来水稻辐射育种的目标将向超高产优质抗病方向转变随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,选育高产、抗病、优质食用三级或三级以上稻米品种已成为当前的主要攻关目标。

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一切皆有可能——辐射诱变育种大自然的物种形形色色,千奇百怪,你是否思考过如此丰富的物种是从何而来的吗?现代进化论者认为,基因突变对物种的多样性起到了重要的作用。

所谓基因突变就是指生物的遗传物质发生可遗传的变异。

我们生存的自然界存在的各种因素包括人类肉眼看不到的宇宙射线、温度的骤变、某些化学物质甚至是人为的因素,都可能导致基因的突变,突变是物种的一种适应性状。

可以说,变异造就了我们这个五彩斑斓、精彩纷呈的世界。

如果人为创造基因突变的条件,在农业生产上,就衍生出一种新的育种手段,就是诱变育种。

你见过一个就能炒出一盘菜的巨型青椒吗?你相信一株西红柿一次能结13000粒果吗?你能想象一颗甜瓜结了90个果实的诱人景象吗?你想咬一口长一米、重三斤的特大黄瓜吗?这并不是童话王国里的异想天开,这些就是经过人工诱变而育成的奇特品种。

诱变育种最主要的方法就是辐射诱变育种。

通过这种育种方法,我国科研工作者创造了许多产量高、品质优的农作物新品种,在核辐射育种、激光育种、太空育种等方面取得了世界瞩目的成绩。

白手起家,开拓中国辐射育种的新领域一提到“核”,人们就会自然联想到原子弹——被日本人称为“战争魔鬼”、被美国人称为“战争之神”的东西。

原子核决定着一切物质的性质,核内蕴藏着巨大的能量。

细胞核决定着各种生物的种种性状,其中的遗传物质(核酸)结构的变化蕴藏了无限的遗传变异的潜能。

二次世界大战后,各国科学家都在探索如何将核技术进行和平利用,他们在两“核”之间构建了一座桥梁,把由原子核中解放出来的巨大能量作用于生物细胞核,从而人工发挥了核酸惊人的变异潜能,无限地丰富了生物的变异类型。

我国农业生态区域复杂多样,各地人们对农作物品种的需求也是复杂多样。

但是,如果各地仅仅种植有限的品种,势必会导致育种资源的日渐匮乏,农作物多样性会消失。

农作物物种多样性的消失,意味着具有某些优良性状的基因的消失,从而杂交优势日益丧失。

到最后,就如同近亲结婚,生育出的后代可能出现各种缺陷。

这会严重影响我国农作物产量水平的提高。

因此,基于核技术的辐射诱变育种一兴起,我国的育种专家就踏上了开拓辐射诱变育种的新征程。

在无数前赴后继的核技术诱变育种工作者中,徐冠仁是这一领域发展的开拓者。

1950年,徐冠仁在明尼苏达大学完成作物遗传育种的博士学位后,留在该校从事小麦遗传育种研究。

时值原子能和平利用兴起,他采用热中子和X射线处理小麦种子,得到了抗秆锈病突变体,为抗病育种指出了新的途径,受到国际育种界的重视。

徐冠仁虽然身在异国,但心系祖国。

当在工作上做出成绩的时候,他总在想:新中国刚刚成立,百废待兴,如果可以将我在这里学到的东西在那里用起来,那么对于整个国家而言,其意义将是多么重大啊!1956年,徐冠仁毅然携妻儿转道日本回国。

对于他而言,在中国开创一番新的事业、为新中国带来无穷利益的激情和梦想,远远超过了他对于优渥生活和优越工作条件的留恋。

回国以后,徐冠仁召集了7位志同道合的专家,发挥集体的智慧,积极投入筹建工作。

可是,当时核辐射育种在世界上也是刚刚起步,中国在这一领域更是一片个空白,既没有人才,又没有资料,更没有设备,真可算是“白手起家”。

有个别专家流露出想打退堂鼓的意思,徐冠仁就给他们打气:“将知识的力量,团结的力量,加上献身精神的力量,我们将无往而不胜”。

这个信念也支撑着他自己克服重重困难,走过了最艰苦的创业阶段。

没有实验室,他们就把就把几间平房进行改建;没有资料,大家就通过在国外的私人关系,获取有价值的文献和讯息。

1957年9月,我国第一个原子能农业应用研究机构——中国农业科学院原子能利用研究室终于诞生了。

徐冠仁深知人才是发展的关键。

实验室一边建设、开展工作,一边培养人才。

专家们通过授课、带研究生、举办培训班,为全中国输送了成千上白个可以从事辐射育种的技术骨干。

他们还经常邀在省、市、自治区召开的一些会议上做学术报告,阐述“在农业上和平利用原子能”的意义,并传授核辐射育种的方法。

当时,国际上这一领域的发展是日新月异,徐冠仁积极争取国际合作,沟通与国际原子能机构和世界各国的广泛联系。

先后出访苏联、美国、英国、法国、日本、奥地利、泰国、菲律宾和新加坡等国。

在出访期间,他往往放弃东道主安排的观光活动而去详细考察所在国科技发展状况和新动向,抓住一切可利用的时间进行学术交流,不失时机地宣传我国核农学的发展现状及所取得的重大成就。

在徐冠仁的倡导和努力下,我国核辐射育种的事业得到了长足的发展,半个世纪以后的今天,中国在该领域中的贡献已跃居于世界领先地位。

我国辐射育种育成的新品种已有500多个,占世界总数的1/4,特别是粮、油、棉等作物的推广,取得了显著的增产效果。

新品种每年为国家增加粮食30到40亿千克,棉花1.5到1.8亿千克,油料0.75亿千克,创经济效益每年达33.2亿元人民币。

中国核农学的创始人——徐冠仁放在餐桌上的核技术成果——核辐射育种在从事核辐射育种的队伍中,浙江大学原子核农业研究所无疑是名佼佼者。

核农所是核农学家陈子元院士于1958年成立的,自1962年就开始从事水稻诱变育种研究。

在50多年历代育种工作者的共同努力下,核农所共选育浙辐系列水稻新品种22个,让核技术的成果成为了南方许多家庭餐桌上的“家常便饭”。

不同于转基因食品,这些农作物是在特殊条件下基因组重组所引起的性状变异,与自然变异相同,不会产生新的有害物质,可放心食用。

在这么多的品种中,“浙辐802”是最为著名的一个。

如果说在育种工作者的眼里,每一个新育成的品种是自己孩子的话,那么夏英武教授就是“浙辐802”的父母,他既赋予它生命又克服万难将他拉扯成人。

这话说得毫不为过,夏英武时常说:“在我眼里,水稻就是自己的孩子,每天要去田里看看,随时掌握他们最新最细微的变化。

”每次到田头,他都要脱鞋亲自下泥田里看看自己种下的“宝贝”。

他的学生都开玩笑地说:“只要夏老师的脚轻轻碰一下那些水稻,就知道他们长得好不好了!”多年以后,夏英武成为浙江农业大学的校长的时候,还保留着这个习惯,以至于最终得了个“赤脚校长”的诨号。

“浙辐802”的诱变因子是由60Co发射的γ射线,这种电离辐射的第一代很少能产生遗传性变异, 且突变多为隐性, 只有在第二代、第三代乃至第四代才能表现出来。

而且发生的变异不仅有有利变异,也有不利变异。

要想选育出一个优异的诱变品种,必须经过繁琐的筛选工作。

水稻成熟的时候正值三伏天,夏英武率领着他的“赤脚团队”在田头挥汗如雨,几年如一日,终于在众多的品种中选出801、803、804和822四个籼稻品系,其中以“802”的性状最为优良,他早熟、高产、稳产、抗病性好、苗期耐寒。

“浙辐802”是水稻核诱变育种史上的里程碑——只要是诱变育种方面的书籍,包括教科书在内,必然会提到这一经典案例。

从1986~1994年,该品种连续9年创下种植面积全国第一,最辉煌时曾达到1.8亿亩,是世界上播种面积最大的突变品种水稻。

60Coγ射线辐照室但是,历史远没有文字材料上写的那么波澜不惊。

每个水稻新品种必须进行品种区试,区试成功后才能审定,从而获得大面积推广的资格。

“浙辐802”选育出来进行品种区试后,当时浙江省的一位育种学术权威认为“浙辐802”在肥力较好的土壤中种植,容易出现倒伏现象,以此为理由反对其审定,并把意见与当时育种界的学术权威季道藩先生进行了交流。

面对着权威质疑的压力,夏英武鼓励选育小组成员:“我们对自己一定要有信心,认准了的事情不要轻言放弃!”经过反复的比较和利弊的权衡,课题组成员得出“浙辐802”省肥、较耐肥力、适宜在广大土壤肥力中等地区种植的结论,虽然在土壤过于肥沃的极少部分的地区可能出现倒伏的现象,但是在当时我国很多地区土地较为平脊的国情下,还是极具推广价值。

就这样,在课题组人员的坚定信念、精心呵护和各方的积极推广工作下,“浙辐802”的种子破土而出,迎来了一个又一个丰收年。

温和的变异——激光育种植物诱变育种发展到20 世纪60年代开始,激光、中子、电子束、离子束等开始作为新的物理诱变因子,其中以激光诱变育种在我国的发展最快。

发展至今,就参加的单位、人员的数量、使用的激光器种类、波长之多以及育成品种的数量方面,当居世界首位。

激光诱变方法应用的作物品种达200多种,包括水稻、小麦、大豆、玉米、谷子、蚕豆、油菜等,据统计,我国育成并推广了新品种38个,其中小麦突变品种8个。

相对于核辐射育种,激光诱变作用温和、成活率高;诱变类型广,有益突变多;激光能促进远缘杂交;当代可能发生遗传突变、育种周期短;当代植株形态变异不甚明显,诱变率小。

如果说核辐射诱变是孔武有力的男子,在用它的能量改善世界的同时也对其造成破坏;那么激光诱变更像是温柔多变的女子,静静地以其独特的魅力使我们的世界变得更加美好。

这个比喻用于小麦优良品种“偃麦6号”的问世的例子中最为贴切。

“偃麦6号”是西北植物研究所的小麦育种工作者李振声把偃麦草和普通小麦杂交而来的,它既是小麦,又具有耐旱、耐干热风、抗多种小麦病害的杂草的优良品质。

“偃麦6号”被广为栽种,是我国北方麦区的主栽品种,创造了巨大的社会和经济效益,荣获国家科技发明一等奖。

但是,很少有人知道:在这个广为人知的品种的育成过程中,激光诱变发挥了不小的作用。

将牧草与小麦杂交,是个大胆的假设,源于小麦一种极易泛滥的病害——条锈病。

这种病只要风一吹,就会大面积传播。

受感染的小麦,叶片提早枯萎,继而导致小麦死亡。

条锈病流行时,小麦产量会减少20%到30%。

基于条锈病造成的损失,李振声的大胆设想得到了国家和学术权威的大力支持。

但牧草和小麦不是同一种植物,亲缘关系较远,这种杂交容易造成不亲和,即远源种之间的精子和卵细胞不能融合的现象。

从技术的角度来讲,克服远缘杂交不亲和的方法有20余种。

其中的工作量可想而知。

科研工作是繁琐、枯燥的,李振声爱好书法艺术,也鼓励团队的工作人员培养兴趣爱好,借此打发千篇一律的实验操作所带来的苦闷,寻求创新的灵感。

实验的结果证明,在这20多种方法中只有激光诱变的方法是有效的,经红宝石激光诱变处理后,远缘杂交不亲和的问题迎刃而解。

神奇的天外来客——太空育种辐射诱变育种发展到80年代,又有了新的突破。

1987年7月,中国首次将大麦、青椒、萝卜等纯系种子和大蒜无性系种子放入卫星中搭载。

当这些种子返回地面后,有关科研人员立即进行了种植实验。

奇迹真的发生了。

经空间搭载的萝卜种子幼苗茁壮,叶片上没有一个虫眼。

有人甚至将害虫捉来放到叶片上,虫子掉头就跑。

而地面对照组的幼苗,则是虫眼密布。

看来,经历了“太空旅行“以后的萝卜种子获得了特有的抗虫性。

更为奇妙的是,经空间处理后的大蒜种子生长时假茎丛生,一个蒜头竟重达150克。

原中国科学院遗传研究所研究员蒋兴村回忆起昔日的情景,仍会兴奋地说:“真是太神奇了。

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