园林植物育种学——诱变育种(教案)

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1、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：辐射诱变常川的射线种类、处理方法；影响诱变效果的因索。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(mutationbreeding):人为地利用物理和化学因素诱发植物产生遗传性的变界，经过人工选择、鉴定，培育出新品种的方法。包括辐射冇种和化学诱变冇种。辐射育种(radiationbreeding):利用辐射(射

2、线)诱发植物遗传物质发生变异,从屮选择培冇新品种的方法。化学诱变育种(chemicalinducedmutationbreeding):利用化学诱变剂诱发植物产牛.遗传变界,以选育新站种的技术。二、诱变育种的特点1.突变率高，变异谱广口发突变：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，其至可以产住白然界锻未发现的新基因源。如四川省原子能研究所，采用Y射线处理菊花插条e花期从11月提前到4-10月。前苏联冇种工作者，采用理化因素结合处理匍萄（137CsY射线照射种

3、了+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、果形等大量的变界。诱变频率为1%〜3%。2・可有效改良吊种的单一性状，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、二年牛草花，F3可稳定，3-4年即可出品种。园林植物多数采用无性繁殖，变界易固定。4・打破原冇的基因连锁，冇利于基因重组5.克服远缘杂交不亲和性，改变植物冇性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（冇益或无益）7

4、.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川不大。8・变异性状具不稳定性诱发的突变有时会发生逆突变，使已产生的突变又恢复成原来的性状。容易产生嵌合体，不利于性状的稳定。三、诱变育种的发展概况1895年，伦琴发现X射线1936年，WEDemol用X射线处理Tulip,经10余年育成突变新品种'法腊迪’。1970年，全球诱变品种101个（观赏植物38个）；1981年，518个（238个）1990年，1330个（407个）；1995年，1737个（465个）包括菊花（170多个）、大丽

5、花、六出花、秋海棠、刀季、杜鹃、百合、香石竹等。我国诱变育种起步于1956年，诱变育种的成绩位尿世界首位。至1998年底，育成新品种513个，其屮观赏植物近100个。包括菊花（30多个）、月季（40多个）、小苍兰、瓜叶菊、朱顶红、美人蕉、紫罗兰、金鱼草、矮牵牛、杜鹃、唐菖蒲、荷花、梅花等。第二节辐射诱变的原理与方法一、射线的种类及其特征1S冲子n中子中億中子快中子砒中子电了束a射线P射线（特定时）1・Y射线来源：60Co（半衰期5.3年）、137Cs（半衰期30年）、核反应堆特点：一种高能电磁波（丙种射线

6、）波长短（10-8-10-11cm）,穿透力强口J同时处理大量材料2・X射线来源：X光机特点：一种高能的电磁辐射放射出的X光子（伦琴射线）波长较短（10-6-10-10cm）,穿透力较强一次不能照射人量材料，诱变效果不及Y射线3.B射线来源：32P、35S、电了加速器特点：带负电的粒子流（乙种射线）穿透力较弱，a射线的穿透力更弱（一般不用）只用于内照射（溶液浸种）4・中子来源：核反应堆、加速器、中子发生器特点：不带电的粒了流依所带能量大小分为：热中子（l/41ev）、慢中子（l/41-100ev）、中能中

7、子（0.IKev-O.02Mev）、快中子（0.02-10Mev）、超快中子（＞10Mev）电离密度大，常引起大的变异5.电子束來源：电子直线加速器特点：高能电子流（5-20Mev）；穿透力强（儿厘米）M1生物损伤轻，M2诱变效率高6・激光来源：激光器（002激光器、N2激光器、红宝石激光器、氮粒子激光器等）特点：-•种中低能的电磁辐射（新光源）单色性、方向性、相干性好；非电离，激发作用7・紫外线来源：紫外灯特点：—•种低能的电磁辐射（1360-3900埃）；2500-2900埃诱变效果较好穿透能力极弱，

8、非电离，激发作用；多用于处理花粉和微生物二、辐射诱变的机理1•辐射对机体的作用1）肓接作用射线直接击中生物大分子，使其产生电离或激发，引起原发反应。靶学说2）间接作用射线作用于冇机体的水，引起水的电离和激发，产生自由基，这些自由基再作用于生物人分子，导致突变的发牛。3）辐射生物学作用的时相阶段物理阶段：辐射能最使生物体内各种分子发生电离和激发：物理化V阶段：发住电离和激发的分子通过一系列反应产牛许多化学性质高度活泼的自由基；牛