第1页：诱变育种目录
第2页：诱变育种要点
- 二作用一概念
- 1培育新品种
- 2丰富基因库
- 1优点
- 1概念三特点
- 2缺点
第3页：诱变育种：诱变育种区别于系统育
- 诱变育种(induced mutation breeding)利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法
- 诱变育种区别于系统育种----利用自然变异
- 一概念
第4页：培育新品种：利用理化诱变育种始于20世纪
- 1.培育新品种
- 利用理化诱变育种始于20世纪20年代，40年代育成了一批新品种
- 我国诱变育种工作始于50年代
- 诱变育种在早熟、抗病、优质、矮秆等方面较为突出
- 9个品种获国家发明奖，包括：水稻原丰早、棉花鲁棉1号、大豆铁丰18和黑农26等二作用
第5页：丰富基因库人工创造种质资源
2.丰富基因库人工创造种质资源,间接利用作杂交亲本
第6页：提高突变率、扩大突变谱
- 1.提高突变率、扩大突变谱
- 2.有效地改良个别性状
- 3.缩短育种年限
- 1.有利突变不多
- 2.突变的性质和方向不定
- 3.较难出多性状好的突变优点缺点
第7页：提高突变率、扩大突变谱突变率
- 1）.提高突变率、扩大突变谱突变率：突变体占总个体数的百分率。突变谱：各种突变类型组成突变谱。三优缺点
- 1.优点
第8页：有效地改良个别性状诱变多为点突变
- 2）.有效地改良个别性状诱变多为点突变、改变一两个基因，对主效基因控制的性状较有效，如：矮秆、早熟、抗病性
- 1.优点
第9页：缩短育种年限诱发的变异大多为一个或少数几
- 3）.缩短育种年限诱发的变异大多为一个或少数几个主效基因的改变，稳定较快
- 1.优点
第10页：有利突变不多水稻在M2
- 1）.有利突变不多水稻在M2 1，4400株中有
- 4株（0.028%）突变株，而只有
- 1株在生产上有利用价值
- 2.缺点
第11页：突变的性质和方向不定诱变育种有一定的盲目
- 2）.突变的性质和方向不定诱变育种有一定的盲目性
- 2.缺点
第12页：很难出现多性状好的突变很难出现多个性状同
- 3）.很难出现多性状好的突变很难出现多个性状同时向好的方向的突变。诱变育种对二倍体的自花授粉作物较有利，而多倍体或无性繁殖作物则收效较小
- 2.缺点
第13页：剂及处理方法二化学诱变剂及处理方法
剂及处理方法二化学诱变剂及处理方法
第14页：诱变与突变体筛选、分子遗传
- Physical
- γ-rays, X-rays, Fast neutron,
- Chemical
- ENH（亚硝基乙基脲）、EMS（甲基磺酸乙酯）、DES（硫酸二乙酯）、NaN3(叠氮化钠)
- Insertional
- Insertional mutationsT-DNAtransposon (Ac/Ds)retrotransposon(Tos17)
- Target
- Target mutagenesisZinc finger nucleases
第15页：
第16页：物理诱变剂及处理方法诱变剂
- 一物理诱变剂及处理方法诱变剂
- 能诱导植物发生基因突变的因素
- 种类
- X射线、Γ射线、Β射线、中子、紫外线等
第17页：处理方法：外照射
- 处理方法
- 外照射：处理材料受到的照射来自外部的辐射源
- 内照射
- 利用同位素（如32P、35S、14C、65Zn）的化合物配成溶液进行浸渍种子或使植物吸收或注射茎部
- 一物理诱变剂及处理方法
- 一物理诱变剂及处理方法
第18页：强度：放射性强度居里
强度：放射性强度居里（Ci）毫居里（mCi）=10-3Ci微居里（μCi）=10-8Ci贝可（Bq）1Bq/sce=2.703×10-11Ci一物理诱变剂及处理方法
第19页：剂量强度：指受照射的物质每单位质量所吸收
- 剂量强度
- 指受照射的物质每单位质量所吸收的能量。照射剂量：伦琴（R），是x等射线的剂量单位。新的单位：库伦（Koulomb）/千克（kg）= 3.876×103R吸收剂量：拉特（rad）。新的单位戈瑞（Gray）=100 rad。中子流量：单位平方厘米的中子数（n/cm2）
- 剂量率（dose rate）
- 处理材料单位时间所吸收的剂量。一物理诱变剂及处理方法
第20页：致死剂量：半致死剂量
- 致死剂量（LD100）
- 照射处理后，植株不能开花结实的剂量
- 半致死剂量（LD50）
- 照射处理后，植株能开花结实存活一半的剂量
- 半致矮剂量（LD50）
- 照射处理后，植株生长受到抑制，苗高降低到对照的一半的剂量
- 临界剂量
- 照射处理后植株成活率约40%的剂量。一物理诱变剂及处理方法
第21页：诱变育种要点
作物对辐射的敏感性：豆科、黑麦>水稻、大小麦、棉花>油菜、烟草二倍体>多倍体一物理诱变剂及处理方法
第22页：i华夏：号E2-18华夏
- i华夏
- 3号E2-18华夏
- 3号M3-283华夏
- 3号EMS-57华夏
- 3号M3-500-1华夏
- 3号M1-1
第23页：矮秆突变体CHA
矮秆突变体CHA
第24页：高分蘖型不育株
←高分蘖型不育株
第25页：已选育出的水稻品种
已选育出的水稻品种
第26页：化学诱变剂及处理方法诱变剂
- 二化学诱变剂及处理方法诱变剂
- 二化学诱变剂及处理方法诱变剂
- 1.烷化剂
- 带有一个或多个活泼的烷基，可转移到其他分子上，置换碱基中的氧原子
- 2.叠氮化钠
- NAN3，可使复制中的DNA的碱基发生替换，是目前诱变率高而安全的一种诱变剂
- 3.碱基类似物
- 与DNA碱基的化学机构相类似，能与DNA结合，导致错误配对，碱基置换，产生突变
第27页：处理方法：浸渍、滴液、注射、涂株等
- 处理方法
- 浸渍、滴液、注射、涂株等
- 材料
- 芽条、叶或花序部分,根不宜
- 注意事项
- 浓度、时间、温度、PH值、复合处理等。二化学诱变剂及处理方法
第28页：特点：诱发突变率较高
- 特点
- 1.诱发突变率较高
- 2.对处理材料损伤轻
- 3.生物损伤大
- 4.重复性较差，有致癌的危险。二化学诱变剂及处理方法
第29页：概念可动基因
- 概念可动基因（mobile gene），转座元件或转座因子（transposable element）:可以在染色体组内移动的特定DNA片段或基因
- 三化学诱变剂及处理方法
第30页：
第31页：组织培养与花药培养（诱变育种）
plant cells cultured in vitro
第32页：诱变育种要点
变剂量三诱变处理后的选育四诱变育种的应用和发展
第33页：处理材料材料
- 一处理材料材料
- 种子、芽条、块茎、块根、整株植物
- 1.推广品种
- 改良1~2个缺点
- 2.多倍体
- 耐辐射，减少突变体的死亡率
- 3.单倍体
- 花药等
- 4.纯系
- 4.纯系
- 5.杂种
- 5.杂种
第34页：诱变剂量X、R射线：D30~50
- 二诱变剂量X、R射线
- D30~50
- 中子
- D15~30
- 化学诱变剂
- D15~30
第35页：诱变处理后的选育
三诱变处理后的选育（一）M1的种植和选择（二）M2及其后代的种植和选择
第36页：诱变一代的种植选择M1——诱变第一代
（一）诱变一代的种植选择M1——诱变第一代：经过诱变处理的种子或用营养器官长成的植株或直接处理的植株是嵌合体
第37页：诱变一代的种植选择处理方法
- （一）诱变一代的种植选择处理
- （一）诱变一代的种植选择处理方法
- 1.高密度种植
- 控制分蘖
- 2.隔离
- 因有不育株
- 3.一般不选择
- 3.一般不选择，收主穗,因主穗突变频率高
第38页：M2及其后代的种植选择
- （二）M2及其后代的种植选择（一）变异状况
- 1.分离最大的世代
- 2.无意义突变多，叶绿素突变等，矮秆、早熟较多
- 3.多为隐性突变：99%
第39页：系谱法：M1
- 1.系谱法：M1：收主穗M2：种成株行，种植ck
- 选有利突变，育种目标性状收单穗、单株
- M3:种穗行
- 选单株、株系
- 收单穗、株系
- M4和以后世代：鉴定株系，测产
- （二）M2及其后代的种植选择
第40页：混合法：M1：以每株主穗上混收几粒种子
- 2.混合法
- M1：以每株主穗上混收几粒种子
- M2
- 混种，选单株
- 此法简便，鉴定突变体
- 此法简便，鉴定突变体，尤其是微突变难
- （二）M2及其后代的种植选择
- （二）M2及其后代的种植选择
第41页：诱变与突变体筛选、种子
Wild typeMutagen(chemical, radiation, T-DNA,…)A MutagenesisM1 plantsPools ofM2 seedsPool 2Pool 1HarvestedIn poolsMutant phenotypeWild-type phenotypeLegendPool 3, etc.
第42页：诱变与突变体筛选、种子
B ScreeningScreen M2 pools (1, 2, etc.)for mutant phenotypesMutantmut-1Propagate mutant frommut1/mut-1 or from itsmut-1/+ heterozygous siblingsRe-screeningEstablish segregation ratio-Recessive or dominant?-Monogenic or polygenic?-Penetrance?Initiate mutant characterizatio M3 seedlingsM2 seedlingsMutant phenotypeWild-type phenotypeLegend
第43页：诱变与突变体筛选、分子遗传
C Allelism Tests“How many genesare involved?”M3 plantmut-1/mut-1xM3 plantmut-2/mut-2mut-1/mut-2AllelismSingle genemut-1/+mut-2/+No allelismTwo genesCase 1:Case 2:Mutant phenotypeWild-type phenotypeLegend
第44页：诱变与突变体筛选、回交与基因渗入
D BackcrossingM3 plantmut-1/mut-1x/xxWild type+/+X/XMultiplebackcrossesto removebackgroundmutationsBC1 plantmut-1/+x/XxWild type+/+X/XE Careful phenotypic studyBC2 plantmut-1/+X/XBC2 plantmut-1/mut-1
第45页：诱变与突变体筛选、回交与基因渗入
G GeneCloningxWild type +/+Strain Bmut-1/mut-1Strain AOutcrossF Mappingmut-1/+Strain A/Strain BExamineco-segregation ofmutant phenotypeversus strain-specific(visible or molecular)traits+/+mut-1/mut-1xOption 2: Selfingmut-1Strain Amut-1/mut-1xOption 1:BackcrossMapping populatio Mapping population“How does thegene function?”“Where is thegene located?”Strain A/AStrain A/BStrain BMutantWild typeHeterozygote
