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《園林植物育種學(xué)——誘變育種(教案)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第八章誘變育種本章教學(xué)目的和要求1.明確誘變育種的概念與特點。2?掌握輻射誘變與化學(xué)誘變育種的方法。本章教學(xué)重點和難點重點:輻射誘變常川的射線種類、處理方法;影響誘變效果的因索。難點:誘變劑量的確定;誘變后代的鑒定與篩選。教學(xué)內(nèi)容:第一節(jié)誘變育種的概念、特點及發(fā)展概況一、誘變育種的概念誘變育種(mutationbreeding):人為地利用物理和化學(xué)因素誘發(fā)植物產(chǎn)生遺傳性的變界,經(jīng)過人工選擇、鑒定,培育出新品種的方法。包括輻射冇種和化學(xué)誘變冇種。輻射育種(radiationbreeding):利用輻射(射
2、線)誘發(fā)植物遺傳物質(zhì)發(fā)生變異,從屮選擇培冇新品種的方法?;瘜W(xué)誘變育種(chemicalinducedmutationbreeding):利用化學(xué)誘變劑誘發(fā)植物產(chǎn)牛.遺傳變界,以選育新站種的技術(shù)。二、誘變育種的特點1.突變率高,變異譜廣口發(fā)突變:突變頻率10-4?10-5;變異范圍狹窄。誘發(fā)突變:突變頻率3%;變異范圍廣,類型多,其至可以產(chǎn)住白然界鍛未發(fā)現(xiàn)的新基因源。如四川省原子能研究所,采用Y射線處理菊花插條e花期從11月提前到4-10月。前蘇聯(lián)冇種工作者,采用理化因素結(jié)合處理匍萄(137CsY射線照射種
3、了+0.2%秋水仙素處理子葉期幼苗生長點)e抗病性、枝型、葉形、果色、果形等大量的變界。誘變頻率為1%?3%。2?可有效改良吊種的單一性狀,保持其它優(yōu)良特性誘發(fā)突變多為點突變。3.育種程序簡單,變異穩(wěn)定快,育種年限短誘變多為一個主基因的改變,后代穩(wěn)定快。如一、二年牛草花,F(xiàn)3可穩(wěn)定,3-4年即可出品種。園林植物多數(shù)采用無性繁殖,變界易固定。4?打破原冇的基因連鎖,冇利于基因重組5.克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性,改變植物冇性6?誘發(fā)突變的方向和性質(zhì)難以掌握,有利突變頻率較低突變位點隨機(jī);突變方向偶然(冇益或無益)7
4、.改良的性狀有限誘變往往是點突變,對某些受多基因控制的數(shù)量性狀改良作川不大。8?變異性狀具不穩(wěn)定性誘發(fā)的突變有時會發(fā)生逆突變,使已產(chǎn)生的突變又恢復(fù)成原來的性狀。容易產(chǎn)生嵌合體,不利于性狀的穩(wěn)定。三、誘變育種的發(fā)展概況1895年,倫琴發(fā)現(xiàn)X射線1936年,WEDemol用X射線處理Tulip,經(jīng)10余年育成突變新品種'法臘迪’。1970年,全球誘變品種101個(觀賞植物38個);1981年,518個(238個)1990年,1330個(407個);1995年,1737個(465個)包括菊花(170多個)、大麗
5、花、六出花、秋海棠、刀季、杜鵑、百合、香石竹等。我國誘變育種起步于1956年,誘變育種的成績位尿世界首位。至1998年底,育成新品種513個,其屮觀賞植物近100個。包括菊花(30多個)、月季(40多個)、小蒼蘭、瓜葉菊、朱頂紅、美人蕉、紫羅蘭、金魚草、矮牽牛、杜鵑、唐菖蒲、荷花、梅花等。第二節(jié)輻射誘變的原理與方法一、射線的種類及其特征1S沖子n中子中億中子快中子砒中子電了束a射線P射線(特定時)1?Y射線來源:60Co(半衰期5.3年)、137Cs(半衰期30年)、核反應(yīng)堆特點:一種高能電磁波(丙種射線
6、)波長短(10-8-10-11cm),穿透力強(qiáng)口J同時處理大量材料2?X射線來源:X光機(jī)特點:一種高能的電磁輻射放射出的X光子(倫琴射線)波長較短(10-6-10-10cm),穿透力較強(qiáng)一次不能照射人量材料,誘變效果不及Y射線3.B射線來源:32P、35S、電了加速器特點:帶負(fù)電的粒子流(乙種射線)穿透力較弱,a射線的穿透力更弱(一般不用)只用于內(nèi)照射(溶液浸種)4?中子來源:核反應(yīng)堆、加速器、中子發(fā)生器特點:不帶電的粒了流依所帶能量大小分為:熱中子(l/41ev)、慢中子(l/41-100ev)、中能中
7、子(0.IKev-O.02Mev)、快中子(0.02-10Mev)、超快中子(>10Mev)電離密度大,常引起大的變異5.電子束來源:電子直線加速器特點:高能電子流(5-20Mev);穿透力強(qiáng)(兒厘米)M1生物損傷輕,M2誘變效率高6?激光來源:激光器(002激光器、N2激光器、紅寶石激光器、氮粒子激光器等)特點:-?種中低能的電磁輻射(新光源)單色性、方向性、相干性好;非電離,激發(fā)作用7?紫外線來源:紫外燈特點:—?種低能的電磁輻射(1360-3900埃);2500-2900埃誘變效果較好穿透能力極弱,
8、非電離,激發(fā)作用;多用于處理花粉和微生物二、輻射誘變的機(jī)理1?輻射對機(jī)體的作用1)肓接作用射線直接擊中生物大分子,使其產(chǎn)生電離或激發(fā),引起原發(fā)反應(yīng)。靶學(xué)說2)間接作用射線作用于冇機(jī)體的水,引起水的電離和激發(fā),產(chǎn)生自由基,這些自由基再作用于生物人分子,導(dǎo)致突變的發(fā)牛。3)輻射生物學(xué)作用的時相階段物理階段:輻射能最使生物體內(nèi)各種分子發(fā)生電離和激發(fā):物理化V階段:發(fā)住電離和激發(fā)的分子通過一系列反應(yīng)產(chǎn)牛許多化學(xué)性質(zhì)高度活潑的自由基;牛