辐射育种1.ppt

1、辐 射 育 种,概 述,1,诱变育种简介,诱变育种：是人为的利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异，在短时间内获得有利用价值的突变体，根据育种目标要求，对突变体进行选择和鉴定，直接或间接地培育成生产上有利用价值的新品种的育种途径。,概 念,诱变育种简介,特 点,提高突变率,扩大“变异谱”、创造新类型； 适于改良品种的某些单一性状； 育种程序简单,年限短； 打破性状连锁,促进基因重新组合,提高重组率 ； 常与其它育种方法结合使用； 可改变作物育性。,诱变育种简介,类 别,物理诱变：利用辐射等物理诱变因素，诱发植物产生遗传变异，从中选择和培育新品种的方法。 化学诱变：应用化学诱变剂(mutage

2、n)诱发植物产生遗传变异，以选育新品种的技术。,back,诱变源的种类和特性,X射线：辐射源是X光机。X射线又称阴极射线， 分为软射线和硬射线,诱变育种一般用硬射线 射线：辐射源是60Co和137Cs及核反应堆。 射线是一种高能电磁波,穿透力强, 目前常用的照射装置有:钴室,钴圃,钴人工气候辐照室 。 射线：辐射源为32P和35S。射线 能量较、射线低，不宜作外照射的射线源 。,诱变源的种类和特性,中子：辐射源为核反应堆,加速器或中子发生器。根据中子能量大小分为超快中子,快中子,中能中子,慢中子,热中子。辐射育种中应用较多的是热中子、快中子。 电子束 电子直线加速器产生的高能电子流，具有在M1

3、代生物损伤小，M2代诱变效率高、突变谱较宽等特点。 紫外线:辐射源是紫外光灯，能量和穿透力低，多用于处理花粉粒。,back,辐射诱变的机理,电离射线对机体的作用有两种解释： (1)直接作用 “靶学说”为代表，细胞内有一定的对辐射作用敏感的区域“靶”区。只有当射线击中细胞的靶区时，才能引起分子损伤的辐射效应。 (2)间接作用 生物效应是有机体的水被电离和激发产生自由基作用在生物分子上所引起的结果。,染色体在射线作用下，断裂的频率增加，断裂后的染色体重新连接，产生四种染色体结构变异 缺失 染色体丢失了带有基因的片段； 重复 染色体个别节段的增加； 倒位 正常染色体上的某一节段发生断裂后，倒转180

4、又重新连结起来； 易位 非同源染色体之间交换片段的结构变异。 同时，辐射也可引起染色体数量变异，产生非整倍体。,辐射对遗传物质的作用对染色体的作用,辐射诱变的机理,辐射对遗传物质的作用对DNA的作用,辐射可使A-T，C-G之间的氢键断裂； 在1或2个DNA链中，糖与磷酸基之间发生断裂; 同一DNA上相邻胸腺嘧啶之间形成二聚体； DNA链的断裂和交联。,辐射诱变的机理,back,辐射诱变的方法,照射方法分为：外照射和内照射,外照射:指被照射的种子、球茎、块茎、鳞茎、花粉、植株等所受的辐射来自外部的某一辐射源。 外照射包括急性照射和慢性照射以及累积照射。这种方法简便，在诱变育种中比较常用。,钴室,

5、钴圃,根据照射时间的长短，分为急性照射和慢性照射。 急性照射指采用较高的剂量率进行短时间处理。 慢性照射是在长时间内进行低剂量率的缓慢照射。 慢照射比急照射对材料的损伤轻,形态畸变少,且诱变效果稳定。 根据照射植物的器官组织不同可分为：种子照射、花粉照射、子房照射、营养器官照射、植株照射等。,辐射诱变的方法,内照射:将放射性元素引入植物体内，由它放射出的射线在体内进行照射。目前在育种上应用较少 。,内照射优点:剂量低、持续时间长、多数植物可在生育阶段进行处理等。 方式: 浸种法 涂抹法 注射法 施入法（饲喂法）,辐射诱变的方法,back,处理部位的选择,可处理干种子,湿种子,萌动种子,应用较多

6、的是处理干种子。,优点是很少产生嵌合体,一旦获得好的突变体,就可直接繁殖利用。,有时可诱发孤雌生殖,1.种子,2.完整植株,3.花粉,4.子房,5.合子,6.营养器官,7.组织培养物,辐射诱变的程序,适宜剂量和剂量率的选择,概念 致死剂量： 半致死剂量： 临界剂量： 剂量的选择原则： 活：后代要有一定的成活植株 变：在一定的成活植株中，有较大的变异效应 优：产生的变异有较多的有利突变。,辐射诱变的程序,存在嵌合体； 处理群体小； 评选优良基因型需要时间长。,诱变处理后的选育,无性繁殖园艺作物后代选择,1、分离繁殖法 2、短截修剪法 3、不定芽法,辐射诱变的程序,有性繁殖园艺作物后代选择,突变体鉴定和选择,形态鉴定 细胞学鉴定 D