页数:29页文件大小:160.0 KB来源: 园艺植物育种学ppt课件
本课件先说明诱变育种的概念、特点与类别,比较其与常规育种在变异频率与育种年限上的差异;随后逐一介绍紫外线、X射线、γ射线、β射线、中子、激光与电子束等物理诱变因素,以及烷化剂、核酸碱基类似物、抗生素与秋水仙素等化学诱变剂;最后给出材料选择、剂量确定、诱变处理与突变体选择的完整育种程序。
园艺植物育种学第七章:诱变育种。
| 项目 | 常规育种 | 诱变育种 |
|---|---|---|
| 变异来源 | 自然变异、杂交重组 | 人工诱发突变 |
| 变异频率 | 较低 | 可提高数十至数百倍 |
| 变异范围 | 受亲本遗传基础限制 | 变异谱广,可产生新类型 |
| 育种年限 | 较长 | 相对较短 |
| 射线种类 | 来源与性质 | 主要特点 |
|---|---|---|
| 紫外线 | 非电离辐射,波长较短 | 穿透力弱,适用于花粉、孢子与离体材料 |
| X射线 | 电离辐射,人工产生 | 穿透力中等,应用广泛 |
| γ射线 | 放射性同位素产生 | 穿透力强,适于处理种子与植株 |
| β射线 | 放射性同位素衰变产生电子流 | 穿透力较弱,适于浅层组织 |
| 中子 | 核反应产生,不带电 | 相对生物学效应高,诱变效率高 |
| 激光 | 受激辐射产生的光束 | 能量集中,可定向处理 |
| 电子束 | 加速器产生的电子流 | 剂量易控制,穿透深度可调 |
紫外线属非电离辐射,穿透力弱,多用于处理花粉、孢子、离体培养物等表层材料,主要引起DNA形成嘧啶二聚体,需在暗处处理并避免光修复。
X射线为人工产生的电离辐射,穿透力中等、剂量易控制,可处理种子、枝条、芽与花粉,是最早应用于植物诱变的射线之一。
γ射线由放射性同位素产生,穿透力强、剂量均匀,可大批量处理种子、休眠枝条与整株植物,是园艺植物诱变育种中最常用的射线。
β射线是放射性同位素衰变产生的电子流,穿透力较弱,主要作用于浅层组织,适用于种子表层与芽的处理。
中子不带电、穿透力强,相对生物学效应(RBE)高,可诱发较多的染色体畸变,诱变效率高于X射线与γ射线。
激光能量集中、方向性好,可定向处理种子、芽与离体材料,诱变效应与波长、功率密度和照射时间有关,兼具刺激生长的作用。
电子束由加速器产生,剂量易于精确控制、穿透深度可调,处理时间短、无放射性残留,适用于种子与离体材料的大批量处理。
烷化剂是最常用的一类化学诱变剂,通过烷化作用使DNA碱基发生修饰,引起碱基错配与断裂,诱发基因突变和染色体畸变,作用强、突变率高,使用时需注意安全。
核酸碱基类似物的分子结构与天然碱基相似,可在DNA复制时掺入,引起碱基配对错误从而诱发基因突变,作用较温和,需在细胞分裂旺盛时期处理。
部分抗生素可与DNA结合或抑制DNA代谢过程,诱发染色体断裂与基因突变,在离体培养与微生物诱变中应用较多,植物诱变中也有报道。
诱变育种程序包括:材料选择 → 诱变剂量的确定 → 诱变处理 → 诱变后代的种植与观察 → 突变体的选择与鉴定。
M2代是突变体选择的关键世代,多数隐性突变在此代表现,应按株系种植、以单株为单位选择,并结合目标性状进行鉴定与标记。
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