茶树育种学第六章诱变育种

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1、第六章诱变育种第一节诱变育种的特点一、诱变育种的基本概念诱变育种就是人为地利用物理、化学因素，诱发生物产生遗传性的变异。再根据育种目标对突变体进行选择和鉴定，直接或间接培育新品种的育种方法。二、诱变育种的特点1、提高突变率，扩大变异谱。2、适用于品种个别性状的改良。3、变异的方向和性质难以掌握。4、与其它育种方法结合，发挥更大作用。第二节：辐射诱变育种一、辐射诱变源的种类及特性。辐射诱变属于物理因素诱变，目前常用的辐射种类有如下几种：1、X射线：是一种比紫外线波长更短，能量更高的电磁辐射线，穿透力不如r射线强，所以不能一次照射大量材料．2、r射线：主要由同

2、位素钴和同位素铯产生，是一种高能电磁波。波长很短，穿透力强，能同时处理大量材料，并能于植物的整个生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。3、紫外线：是一种能量较低，穿透力不强的非电离辐射线．虽然穿透较弱，但易被核酸吸收，能产生较强的变异效果，紫外线多用于照射花粉或微生物．4、β射线。β射线的穿透力很弱，因此只能用于内照射。常用的辐射源有同位素磷和同位素硫，一般采用浸泡方法处理种子。5、中子：从放射性核素放出来的一种呈电子性的基本粒子，其电离密度大，能量大，穿透力强，常引起大的突变，杀伤力也强．用中子辐射育种需要特殊的装置，

3、投入成本较高．二、辐射的剂量测量1、放射性强度。表示放射性核素特征的物理量。放射性强度的国际制单位是贝可，1贝可表示放射性核素在一秒内发生一次核跃迁。2、照射量。只用于X射线和r射线。照射量国际制单位是库（伦）每千克。3、吸收剂量。辐射的生物效应与吸收剂量的关系。吸收剂量的国际制单位是焦耳每千克。三、适宜剂量和剂量率的选择辐射剂量范围与诱变效果有密切的关系。若照射剂量过低，不易获得理想的诱变效果；若照射剂量过高，易使被照植株大量死亡。不同的植物以及同种植物不同组织对辐照的敏感度是不同的.通常用致死剂量(LD100),半致死剂量(LD50)和临界剂量(LD4

4、0)来描述植物对辐照的敏感度.致死剂量(LD100)是指照射后植株全部死亡的剂量(照射量).半致死剂量(LD50)是指照射后植株50%死亡的剂量(照射量).临界剂量(LD40)是指照射后植株40%死亡的剂量(照射量).对于临界剂量尚有不同的看法及争论.一些人做了不少实验，提出了一些茶树辐射育种的临界剂量。P146，表6-2。四、辐射诱变的机理茶树辐射育种的基本原理就是当穿透力很强的，并且具有高能量的各种辐射照射到茶树某些器官，组织或细胞时，会引起染色体的畸变和基因突变。这个过程分为4个阶段：①物理阶段，即辐射能量使生物体各种分子发生电离和激发；②物理化学阶

5、段，即发生电离和激发的分子通过一系列反应产生活泼的自由原子或自由基；③生物化学阶段，即自由原子或自由基继续相互作用，并和它们周围的物质发生反应，特别是与重要的生物大分子核酸和蛋白质发生反应，引起分子结构的变化；④生物学阶段，即细胞内生物化学过程发生改变，从而导致各种细胞器的结构及其组成发生深刻的变化，包括染色体畸变和基因突变。1、染色体畸变。当辐射照射到茶树的组织或细胞时，这些能量射线能使茶树的遗传物质—DNA上的某些基团原子发生电离现象，进而使这些基团（特别是某些碱基对）的化学键发生断裂而出现断片，而这些断片以不同方式重新结合时，可能产生易位，逆位，重复

6、或缺失，从而改变茶树性状。2、基因突变。当辐射照到茶树的组织或细胞时，这些高能量的辐射还能使细胞中的其他成分（比如水分）发生电离而产生大量自由基，这些自由基的活性都很强，当这些自由基进一步与构成茶树细胞大分子物质例如核酸，蛋白质这些大分子发生作用时，会引起DNA的氢健断裂，改变DAN的分子结构，从而导致基因突变。第三节茶树辐射育种的方法一、辐射在茶树育种的作用（一）提高突变频率，茶树在自然条件下的自发突变频率很低，而辐射诱发的突变频率的自发突变频率高100～1000倍，尽管有益突变占很少部分（约占百分之几到千分之几），但还是大大提高了突变频率，由于茶树营养

7、繁殖系数较高，一旦发现了有益的变异，就可以适时营养繁殖固定下来，并培育成新的品种（二）适用于品种个别性状的改良，获得综合性状更好的茶树新品种，在茶树育种过程中常常见到某个好的性状和一个不良性状同时在一个个体上出现，使得在选种时候难以取舍，而这两个性状是由两个基因连锁在一起控制的，采用杂交育种的手段难以将其分开，为了把它们分开，辐射诱变是比较有效的手段，因为辐射可以通过染色体的断裂和交换，使基因重新组合并分开这对连锁基因，选择克服了某个不良性状后，就有可能获得综合性更好的新品种。（三）通过辐射诱变，创造某一性状特优的新品种，辐射诱变的最大优点是诱发基因突变或

8、点突变（pointmutation），而选择的基因突变或点突变往往