园林植物花卉育种学课件第9章 诱变育种

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1、第九章诱变育种第一节概述一、概念诱变育种（mutationbreeding）人工利用理化因素诱使植物材料发生遗传突变，并将优良突变体培育成新品种的育种方法包括辐射诱变育种（radiationbreeding）化学诱变育种（chemicalinducedmutationbreeding）与芽变选种相比较：诱变育种：利用人工诱变芽变选种：利用自然突变二、诱变育种的发展概况1895年伦琴(Rontgen)发现了X射线1896年贝克勒耳(Becquerel)发现了具天然放射性的铀摩尔根等于1910年发现化学物质也能提高果蝇的突变率1964年联合国粮农组织/国际原子能机构（FAO/IA

2、EA）联合处的成立，建立起了交流网络。1969年，FAO/IAEA联合处开始举办“植物诱变育种”培训班，发行了《突变育种手册》这一年被认为是植物诱变育种的转折年。至1995年，50多个国家，154种植物开展诱变育种工作已培育出1737个新品种。其中花卉等465个主要有菊花、大丽花、六出花、秋海棠、月季、杜鹃、百合及香石竹等仅诱变育成的菊花新品种就有170多个。我国的诱变育种起步于1956年诱变育成的品种数量和种植面积均居世界首位。至1998年底，已在40多种植物育成新品种513个在观赏植物中，我国培育了菊花、小苍兰、瓜叶菊、朱顶红、美人蕉、月季、紫罗兰、金鱼草、矮牵牛、杜鹃花

3、、唐菖蒲及荷花等的新品种或优良变异类型近100个。如中国农科院等单位先后用辐射方法培育出40多个月季新品种；北京林业大学培育的四季开花的菊花新品种，能耐-35℃低温安徽农业大学通过辐射育出了8个11月至1月开花的冬菊新品种；上海农科院育成了6个观赏性好、抗病性强的小苍兰新品种；中国农科院培育成5个瓜叶菊雄性不育系,并配制了优势杂交种等等。三、诱变育种的特点优点变异频率高，变异类型丰富有利于品种单一性状的改良打破原有的基因连锁，利于基因重组改变植物育性，提高结实率（克服远缘杂交的不亲合性）诱发突变易于稳定，诱变育种周期短（只有少数基因变异）1.变异频率高，变异类型丰富（与自然变

4、异相比）突变率达3％，是天然突变率的100～1000倍。可在形态、组织结构、生理生化等方面，以及适应性、抗病虫、花色、花期、花型、株形及育性等为“标新立异”创造了条件。2.有利于品种单一性状的改良（与杂交育种相比）诱发突变多为点突变。如Demol对郁金香辐射处理，获得各种花色突变类型。3.打破原有的基因连锁，利于基因重组使染色体断裂、易位，打破原有连锁关系后再进行杂交，经基因重组创造新品种。缺失重复倒位易位染色体结构变异4.改变植物育性，提高结实率辐射花粉，克服远缘杂交不亲和性和异花授粉植物的自交不亲和性有利受精结实，为培育自交系创造条件。5.诱发突变易于稳定（纯合），诱变育

5、种周期短诱发突变仅是少数基因变异，突变性状稳定快尤其是突变性状多为隐性，经自交后即可获得纯合突变体，比常规的杂交育种快3年以上。局限性：变异方向与性质难以预测和控制改良的性状有限（少数性状）综合性状改良不宜使用变异性状具不稳定性（嵌合体）第二节辐射诱变一、概念辐射育种利用辐射诱导植物发生遗传突变，并将其优良的变异材料培育成新品种的育种方法。二、花卉辐射育种的有利条件观赏植物的多样性；观赏性状的多向性（标新立异）无性繁殖技术的应用。（一）种类1.根据辐射的性质分(1)电磁辐射（本质是波）以电场和磁场交变震荡的方式穿过物质和空间而传递能量的射线如X射线、γ射线、紫外线、微波和激光

6、等(2)粒子辐射（本质是粒子）一种高速运动的粒子流，通过损失自己的动能把能量传递给其他物质如带电的α射线、β射线、质子、电子束、离子束和不带电的中子三、射线的种类及其特征电磁辐射(电磁波)粒子辐射γ射线X射线紫外线激光微波射线离子束中子ß射线质子中子电子束2.根据能量高低可分为(1)电离辐射：辐射能量较高，能直接或间接引起被照射物质的原子发生电离如γ射线、X射线、β射线、离子束和中子等(2)非电离辐射：辐射能量较低，不具电离效应如紫外线1.射线是一种高能电磁波，波长很短（10-8—10-11cm）。穿透力强，可深入植物组织几厘米。应用：能同时处理大量材料，并能于植物的整个生

7、长期内在自然的田间条件下进行长期照射但必须有严格的安全防护设备和措施射线射线射线水泥墙（二）主要射线的种类及特征2.X射线是由X光机产生的高能电磁波。波长比γ射线长，射程略近。穿透力不如γ射线强。可深入植物组织几毫米X射线最早应用于诱变工作。3.射线在空气中的射程达数m，穿透力差，仅及植物组织数㎜。用厚的纸板即可挡住。射线射线射线水泥墙4.射线由两个质子和两个中子构成的氦原子流。与空气分子碰撞便丧失能量，可以被一张纸挡住。射线射线射线水泥墙中子：不带电的粒子根据其能量大小被分为：