放射化学学生辐射育种

1、农作物辐射育种农作物辐射育种概述农作物辐射育种原理农作物辐射育种步骤农作物辐射育种优点农作物辐射育种前景农作物辐射育种的概述前提条件是发生遗传性的变异辐射育种辐射育种是一种诱变育种，用电离辐射处理作物的种子、花粉或植株以及其它生物体等材料，使生物体的主要遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）产生基因突变或染色体畸变，导致生物体有关性状的变异，然后通过选择和培育使有利的变异遗传下去，使作物（或其它生物）品种改良或培育出新品种。农作物辐射育种发展历史历史背景 在1927年有人用X射线照射玉米，而使玉米发生重大的遗传性变异；1934年有人用X射线培育成烟草新品种，并用于生产 在1970年1974年短短的几年

2、里，国际上采用辐射育种法培育成功的农作物就达160种我国历史 1956年开始开展辐射育种的研究和应用的。据不完全统计，各地直接和间接利用辐射育种法，先后培育出100多个农作物优良品种。 我国的空间诱变育种研究处于世界领先地位, 太空正在成为中国科学家培育农作物新品种的实验室和育种基地辐射育种常用方式 航天育种 利用射线管等农作物辐射育种农科院专家： 航天育种大有可为已选育出一批特大穗高产型种质、特优质种质、抗病种质、优异新矮源种质以及极早熟优质种质材料，为创造丰富的育种变异材料，拓宽基因资源提供一条有效而可行的途径，对促进稻麦育种发展起到很大作用为什么要辐射育种？ 改良旧品种 高产、丰收、抗病

3、、抗旱 培育新品种 营养价值高、适应性广辐射育种成果 丰收的苹果 喜悦的种棉人农作物辐射育种原理发生遗传变异染色体畸变辐射对染色体的化学作用 辐射化学的基本特征和基本过程 辐射化学的中间产物及特性(电子、离子、激发分子、自 由基) 水和水溶液的辐射化学 液态水的辐射分解过程 (水的辐射化学过程总反应式) 水辐射分解中间产物及其性质： 还原性产物、氧化性产物稀水溶液: 无机物稀水溶液:稀水溶液溶质与水辐解产物之间 的作用通常是氧化还原反应。 有机物稀水溶液:氧化还原、抽氢反应、加成反应、 反应生成的次级自由基通过歧化、复 合、重排等过程 与溶质反应转化最 终产物 生物物质的辐射化学： 直接作用

4、间接作用 间接作用：糖类（单糖,多糖)、脂类、氨基酸、核酸染色体畸变形成的分子机制 未修复的dsb或dsb的错误修复快修复DNA单链断裂(single strand break, ssb)：通过酶的作用以DNA双链中未受损的另一条单链作为模板，按原有的碱基排列顺序正确重建，实现无错误的修复。可修复DNA双链断裂(double strand break, dsb)：在原位重接修复，DNA得到了正确修复，去除了辐射损伤。但可修复型dsb易发生错误修复，断链往往发生不同形式的重组，进行错误修复，形成染色体重排，导致各种类型的染色体畸变。不可修复DNA双链断裂染色体畸变的生物学意义 射线能使生物体的染

5、色体基因发生变化，其结果就是导致生物体的特性发生变化另一方面，射线还可以引起与细胞质有关的遗传性发生变异，这叫做核外变异辐射种子发生变异产生新的品种辐射育种原理 小麦辐射育种 辐射基本流程农作物辐射育种步骤选材-照射-选育辐射育种的流程辐射育种的流程照射注意内容选定用什么射线 航天太空照射 辐射育种用的最为普遍的是和60Co射线源，也有利用核反应堆和其它中子源产生的中子照射农作物。确定合适的照射剂量 不同的农作物、同样的农作物、不同的品种、不同的生长发育阶段，射线敏感性是不同的。 所谓致死剂量是指经过射线的照射而导致全部植株死亡的照射剂量值，临界剂量是指经过射线照射后，有40%的植株死亡的照射

6、剂量。目前，对辐射育种的最佳剂量尚未取得一致的看法，因此多采用临界剂量作为辐射育种的最适宜的剂量。农作物辐射育种优点与其他育种的比较辐射育种的优点辐射育种的优点农作物辐射育种前景辐射育种的成果与前景正在开展的工作经过将近10年的努力，我国在太空育种方面已经取得了显著的成果。第一批搭载的“农垦58”水稻纯系种子的后代，不仅穗长、粒大，有的一株上竟长出34个穗，获得了许多矮秆、高产、早熟的优良后代，亩产达到1200千克以上。更为可喜的是，能恢复籼稻不育系的粳稻突变体，有的亩产可高达1500千克，蛋白质含量增加8%20%，生长期平均缩短10天。经过太空育种的青椒，当其它未经太空育种的青椒枝叶脱落，一

7、片萧条时，它们却仍然枝繁叶茂，生机勃勃，一个青椒重达400克。太空育种的西红柿，平均产量提高20%以上，病虫害指数减轻41.7%。正在开展的工作 航天育种的种子 辐射后的种子正在开展的工作 辐射育种实验室 辐射后选种辐射育种带来巨大经济效益 辐射育种的青椒 辐射育种的葫芦辐射育种前后农作物比较 辐射育种的大豆 辐射育种的小麦辐射育种市场认可 辐射育种产品获得认可 辐射育种产品获得认可辐射育种市场认可 辐射育种产品获得认可 辐射育种产品获得认可展 望航天育种是辐射育种的新发展，利用太空中强烈的超高能宇宙射线和其它特殊太空物理学条件进行农作物种子诱变。1987年8月5日，我国发射第九颗返回式科学试验卫星时，中国科学院遗传所的科学工作者首次将一批青椒、小麦、水稻等种子搭载升入太空，进行在强烈的宇宙射线和失重条件下的太空育种试验。此后，我国已经先后8次利用返回式卫星进行