诱变育种

诱变育种汇报人：专业：诱变育种的意义1、改良单基因控制的性状2、提高突变频率3、丰富原有的基因库品种修缮：改变个别基因的表型效应，而保持原有品种的总体优良性状γ射线诱变大豆获得了改变酶系统的非光呼吸的新类型。诱变育种诱发的新、奇的变异，对观赏植物的价值更特殊资料表明，苹果用种子照射，果实红色突变频率高达7.0％-11.8％，用γ射线照射，矮化突变频率达5.2％作物类别中文学名中国诱变品种世界诱变品种诱变育种的成就果树柑橘苹果桑甜樱桃梨小计CitrusMaluspumilaMorusalbaPrunusaviumPyrus413513885211966年——1995年果树13个品种，占园艺作物的14.6％而蔬菜10个，占11.2％，花卉66个，占74.2％（我国）诱变育种的种类辐射诱变离子注入太空诱变烷化剂物理诱变化学诱变碱基类似物其他诱变剂二、辐射诱变X射线辐射源紫外线激光中子γ射线β射线常用辐射种类的辐射源Year浙江农科院60Coγ射线种植房激光ɑβγ常用辐射种类的特性Year射线源性质危险性必须的屏蔽透入组织的深度紫外线低压水银灯低能非电离辐射危险性较小玻璃即可很浅γ射线放射性同位素60Co、137Cs不带电荷危险，有穿透力很厚的防护，后铅或混凝土很多厘米X射线X光机不带电荷危险，有穿透力铅板几毫米到很多厘米β射线放射性同位素32P、35S带负电荷危险厚纸板极好秘密中子核反应堆、中子发生器不带电荷很危险很厚的防护很多厘米激光CO2激光器、氦氖激光器低能的电离辐射辐射剂量的单位及剂量率对被照射的物质所吸收能量的测量，即吸收剂量对辐射在空气中的效应的测量，如辐射量对辐射源本身的测量，即放射性单位强度辐射测量的方式Year剂量率：单位时间所辐射或吸收的剂量辐射剂量：对辐射量的度量，只适应于X射线和γ射线，指X或γ射线在空气中任意一点处产生电力本领的大小的物理量辐射剂量率：单位时间内的辐射量吸收剂量：受照射物体某一点上单位质量中所吸收的能量值，适应于β、γ、种子等任何电离辐射吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量注量：单位截面积内所通过的中子数注量率：单位时间内进入单位截面积的中子数放射性强度：放射性核衰变每秒衰变一次为1Bp相关概念辐射诱变的机理物理阶段物理—化学阶段化学阶段（一）、辐射生物学作用的时相阶段物理阶段物理-化学阶段化学阶段生物学阶段•直接效应和间接效应•辐射对染色体的作用•辐射对DNA的作用（二）、辐射对染色体和DNA作用Year（三）植物对辐射损伤的修复采用He-Ne激光辐照对增强UV-B辐射后小麦幼苗的损伤修复作用进行了研究。结果显示,MDA、SOD、AsA和紫外吸收物的变化同小麦幼苗损伤修复的能力相关联。He-Ne激光辐照可使UV-B辐射后小麦幼苗MDA的含量明显减少、AsA含量明显增加、SOD活性增强及紫外吸收物含量显著增加。说明增强UV-B对小麦幼苗生理水平的辐射损伤,能够被一定剂量的He-Ne激光辐照而得到部分修复。Year（四）辐射敏感性辐射敏感性：是指生物体、组织、细胞、细胞内含物或生物分子在一定剂量的射线影响下，在形态上和机能上发生相应变化的大小。1、DNA含量越多越敏感2、敏感性的一般表现是多倍体比二倍体更抗辐射3、细胞辐射敏感性定律：细胞对辐射的敏感性与他们的分裂能力呈正比，与它们的分化程度呈反比。（根部比枝干敏感，枝条比种子敏感，性细胞比体细胞敏感，幼龄枝比老龄枝敏感）Step1Step2Step3•照射材料的选择•适宜剂量及剂量率的选择•辐照方法的选择辐射处理的方法1、材料的选择材料：干种子、湿种子和萌动的种子优点：处理量大、便于运输、操作简单种子营养器官和植株花粉和子房离体培养材料材料：枝条、块茎、鳞茎、球茎等器官优点：结果早、鉴定快材料：分生组织、愈伤组织、单细胞、原生质体、单倍体优点：避免和减少嵌合体的形成优点：很少产生嵌合体Year2、剂量的选择适宜剂量选择的原则：活、变、优活：指后代有一定的成活率变：指在成活个体中有较大的变异效应优：指产生的变异中有较多的有利突变3、辐照方法的选择慢性照射急性照射重复照射注射或涂抹法浸泡法饲喂法（施肥法）Year二、辐射诱变Year三、化学诱变常用化学诱变剂烷基磺酸盐和烷基硫酸盐亚硝基烷基化合物芥子气类次乙亚胺和环氧乙烷1、烷化剂烷化作用Year2、碱基类似物BU（5-溴尿嘧啶）BUdR（5-溴去氧尿核苷）AP（2-氨基嘌呤）MH（马来酰肼）3、其他诱变剂亚硝酸羟胺吖啶叠氮化钠剂不妨碍DNA复制的情况下，作为DNA的组分渗入DNA分子中，使DNA复制时发生错配，引起基因突变使DNA分子的嘌呤和嘧啶基脱去氨基，使核酸碱基发生结构和性质的改变，造成DNA复制紊乱几类化学诱变剂的主要效应Year诱变剂对DNA的效应遗传效应烷化剂烷化碱基（主要是G）烷化磷酸基团脱烷化嘌呤糖-磷酸骨架的断裂A-T￫G-C（转换）A-T￫T-A（颠换）G-C￫C-G（颠换）碱基类似物渗入DNA，取代原来的碱基A-T￫G-C（转换）亚硝酸交联A、G、C的脱氨基作用缺失，A-T￫G-C（转换）羟胺同胞嘧啶反应G-C￫A-T（转换）吖啶类碱基之间插入移码突变（+、—）化学诱变的方法药剂配制材料预处理药剂处理漂洗在S阶段之前进行处理浸渍法涂抹或滴液法注入法熏蒸法施入法现配现用注意溶解性和酸碱度冲洗10-30min或更长洗后立即播种或嫁接或干燥后0℃左右低温贮藏3、溶液pH及缓冲液的作用1、药剂浓度和处理时间2、温度4、安全问题此外，还包括不同诱变剂本身的理化特性和被处理材料的遗传类型及生理状态影响化学诱变效应的因素四、理化诱变因素的复合处理Year项目辐射诱变化学诱变作用方式射线击中靶分子，不受材料限制溶液渗入材料，有组织特异性遗传机理高能射线引起染色体结构的变异生化反应引起较多的基因点突变诱变效果变异不定向，变异频率低变异频率高投资费用专门设施，投资较大成本低廉，使用方便物理诱变与化学诱变的比较5、各种诱变剂之间的复合处理3、诱变与修复抑制剂复合处理4、各种辐射之间的复合处理2、辐射与辐射防护剂复合处理1、辐射与化学诱变剂复合处理理化诱变因素的复合处理Year五、诱变材料的分离与选择（一）、有性繁殖植物1、以种子为处理材料（1）M1代的种植和采种（2）M2代的种植和选择（3）M3代的种植和选择一般延迟至M3-M5代选择才能获得有实用价值的育种材料诱变处理的种子长成的植株为M1世代2、以花粉为处理材料（1）结合花粉培养，获得变异的单倍体植株（2）用来授粉获得变异的植株Year（二）、无性繁殖植物1、多年生木本植物2、多年生草本植物3、突变体的分离与选择技术（1）分离繁殖法（2）短截修剪法（3）不定芽技术（4）组织培养法