诱变育种

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在人为地条件下,利用物理,化学等因素,诱发生物产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物地新品种.

诱变育种是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株/个体,进而培育成新的品种或种质的育种方法。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。

诱发突变物理因素主要指某些射线,如α射线、β射线、γ射线、X射线和中子流等;化学诱变剂主要指某些亚硝酸盐、烷化剂碱基类似物,抗生素等化学药物。 物理诱变方法应用于植物始干1928年。 L.J.斯德勒首先证实了X射线对玉米和大麦有诱变效应。1930年和1924年H.尼尔逊.爱尔和D.托伦纳分别用辐射诱变技术获得了有实用价值的大麦突变体和烟草突变体。化学诱变剂在植物上的应用一般认为始于1943年,当时F.约克斯用马来糖(脲烷)诱发了月见草百合和风铃草的染色体畸变。这些早期工作为确立诱变育种的地位奠定了基础。

通过近几十年的研究人们对诱变原理的认识也逐步加深。 我们知道,常规助杂交育种基本上是染色体的重新组合,这种技术一般并不引起染色体发生变异,更难以触及到基因。而辐射的作用则不同,它们有的是与细胞中的原子、分子发生冲撞、造成电离或激发;有的则是以能量形式产生光电吸收或光电效应;还有的能引起细胞内的一系列理化过程。这些都会对细胞产生不同程度的伤害。对染色体的数目、结构等都会产生影响,使有的染色体断裂了;有的丢失了一段,有的断裂后在“自我修复”的过程中头尾接倒了或是“张冠李戴”分别造成染色体的倒位和易位。当然射线也可作用在染色体核苷酸分子的碱塞上,从而使基因(遗传密码)发生突变。至于化学诱变,有的药剂是用其烷基置换其它分子中的 氢原子,也有的本身是核苷酸碱基的类似物,它可以“鱼目混珠”,造成DNA复制中的错误。无疑这些都会使植物的基因发生突变。 理、化因索的诱导作用;使得植物细胞的突变率比平时高出千百倍,有些变异是其它手段难以得到的。当然,所产生的变异绝大多数不能遗传,所以,辐射后的早代一般不急 于选择。

但是,可遗传的好性状一经获得便可育成品种或种质资源。 据世界原子能机构1985年统计,当时世界各国通过诱变已育成500多个品种,还有大量有价值的种质资源o 我国的 诱变育种同样成绩斐然,在过去的几十年中,经诱变育成的 品种数一直占到同期育成品种总数的10%左右。如水稻品种 原丰早,小麦品种山农辐63,还有玉米的鲁原单4号、大豆的铁丰18、棉花的鲁棉I号等都是通过诱变育成的。 当然与其它技术一样,诱变育种也有自身的弱点:一是诱变产生的有益突变体频率低;二是还难以有效地控制变异 的方向和性质;另外,诱发并鉴定出数量性状微突变比较困难。因此,诱变育种应该与其它技术相结合,同时谋求技术上的自我完善。

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