作物育種學(xué)-誘變育種ppt

1、作物育種學(xué)作物育種學(xué)作物誘變育種作物誘變育種組員：目錄目錄作物誘變育種概述作物誘變育種概述1輻射誘變輻射誘變2化學(xué)誘變化學(xué)誘變3誘變育種概述誘變育種概述概念概念基本特點基本特點成就與發(fā)展趨勢成就與發(fā)展趨勢輻射誘變輻射誘變輻射誘變化學(xué)誘變化學(xué)誘變化學(xué)誘變劑特點化學(xué)誘變劑是靠各自的活性基因，靠他們特有的化學(xué)特性直接與生物分子進行特定的化學(xué)反應(yīng)，從而引起生物化學(xué)分子性質(zhì)的改變。引起的突變頻率比較高，尤其是葉綠素突變率。多為致癌物質(zhì)。相對于電離輻射表現(xiàn)表現(xiàn)遲效作用?；瘜W(xué)誘變化學(xué)誘變化學(xué)誘變化學(xué)誘變烷化劑、疊氮化物、堿基類似物及有關(guān)化合物、其他種類的化學(xué)誘變劑（多倍體誘導(dǎo)劑） 誘變劑種類1、改變DNA結(jié)

2、構(gòu)（主要改變核酸中核苷酸組成的化學(xué)成分）2、疊氮化物（與DNA的作用方式是剪輯替換）3、結(jié)合于DNA的化學(xué)物質(zhì)（誘導(dǎo)產(chǎn)生移碼突變） 誘變機制空間誘變空間誘變概念：利用返回式衛(wèi)星和高空氣球等返回式空間器所能達到的空間環(huán)境對作物或種子誘變作用以產(chǎn)生有益變異，在地面選育新種質(zhì)、新材料，培育新品種的作物育種技術(shù)。太空椒太空椒空間誘變空間誘變空間環(huán)境特征：1長期微重力狀態(tài)（10-610-3g）、空間輻射、超真空和超凈環(huán)境等。博羅太空育種基地博羅太空育種基地空間誘變空間誘變圖為返回式衛(wèi)星所攜南瓜種子經(jīng)空間誘變后產(chǎn)生的變異我國作為目前世界上僅有的三個(美、俄、中)掌握返回式衛(wèi)星技術(shù)的國家之一，在航天育種領(lǐng)域

3、取得的一系列開創(chuàng)性研究成果受到世界注目。到2014年11月為止，我國利用返回式衛(wèi)星先后進行了13次70多種農(nóng)作物的空間搭載試驗。目前我國已培育出的太空蔬菜包括：太空苦瓜、太空黃瓜、太空青椒、太空西紅柿、太空茄子、太空南瓜、太空大豆等等。空間誘變空間誘變我國現(xiàn)狀我國現(xiàn)狀空間誘變空間誘變航天黑珍珠苦瓜航天黑珍珠苦瓜太空黃瓜，可太空黃瓜，可長達近長達近1米米誘變育種方法誘變育種方法3：處理對象：處理對象種子、活體植株、營養(yǎng)器官、花粉或子房、合子、種子、活體植株、營養(yǎng)器官、花粉或子房、合子、離體材料離體材料1: 選擇根據(jù)選擇根據(jù)作物的輻射敏感性，其強弱與后代突變頻率突變作物的輻射敏感性，其強弱與后代突

4、變頻率突變類型、數(shù)量性狀變異程度之間存在明顯正相關(guān)類型、數(shù)量性狀變異程度之間存在明顯正相關(guān)2：選擇材料：選擇材料現(xiàn)有品種、雜交現(xiàn)有品種、雜交F1代、代、F2代和高世代材料、野代和高世代材料、野生種生種一、一、誘變處理劑量的確定誘變處理劑量的確定 1.確定合適的誘變劑量是誘發(fā)突變成功的前提，對于提高誘變育種效率至關(guān)重要。確定合適的誘變劑量是誘發(fā)突變成功的前提，對于提高誘變育種效率至關(guān)重要。在輻射誘變育種中，常用的幾種輻射單位：放射強度（單位：居里）劑量（單位：侖、拉特）誘變育種方法誘變育種方法二、二、2.作物誘變處理時，除選用適宜的劑量外，還應(yīng)考慮劑量率的問題。作物誘變處理時，除選用適宜的劑量外

5、，還應(yīng)考慮劑量率的問題。劑量率：單位時間內(nèi)（小時、分鐘、秒等）所受的劑量誘變處理方法誘變處理方法理化誘變因素的復(fù)合處理：三、三、物理誘變劑的處理方法：外照射內(nèi)照射化學(xué)誘變劑的處理方法：浸漬法、注入法、涂抹法和滴液法、熏蒸法、施入法兩種以上物理誘變因素復(fù)合處理物理誘變因素與化學(xué)誘變劑復(fù)合處理輻射誘變因素與修復(fù)抑制劑的復(fù)合處理誘變育種方法誘變育種方法v 突變率：指一定的基因在單位突變率：指一定的基因在單位時間內(nèi)（如每一個世代）發(fā)生時間內(nèi)（如每一個世代）發(fā)生突變的概率。突變的概率。v 突變體頻率：是指在某一群體突變體頻率：是指在某一群體內(nèi)突變體出現(xiàn)的頻率。內(nèi)突變體出現(xiàn)的頻率。v 突變頻率：是指在一生

6、物群體突變頻率：是指在一生物群體中一定時間內(nèi)實際發(fā)生的突變中一定時間內(nèi)實際發(fā)生的突變顯現(xiàn)概率。顯現(xiàn)概率。v 突變譜：是指作物經(jīng)誘變處理突變譜：是指作物經(jīng)誘變處理所產(chǎn)生的各種突變類型。所產(chǎn)生的各種突變類型。突變體頻率（%）：M 代出現(xiàn)的突變株數(shù)M 代群體的總株數(shù)X100突變頻率（%）：M 代出現(xiàn)的突變株數(shù)M 代穗（株）行數(shù)X100誘變育種方法誘變育種方法突變體的鑒定突變體的鑒定v誘變后代群體的規(guī)模誘變后代群體的規(guī)模：v M群體是后代分離的基礎(chǔ)材料，群體是后代分離的基礎(chǔ)材料，M群體大小的確定，群體大小的確定，依賴于依賴于M代所需群體的規(guī)模；代所需群體的規(guī)模；v M代群體規(guī)模的確定，須考慮基因型、處

7、理方法、劑量代群體規(guī)模的確定，須考慮基因型、處理方法、劑量、目標性狀類型及誘變頻率、目標性狀類型及誘變頻率、M代的收獲方法及選擇方代的收獲方法及選擇方法等諸多因素；法等諸多因素；v 其中其中M突變頻率、突變分離頻率、突變頻率、突變分離頻率、M代的收獲方法或代的收獲方法或M代的種植方法，與代的種植方法，與M代群體大小有著特別密切的關(guān)代群體大小有著特別密切的關(guān)系。系。誘變后代處理方法誘變后代處理方法誘變育種方法誘變育種方法vM植株數(shù)n:v若M代實施混收,每一M代穗系內(nèi)應(yīng)有株數(shù)m：vM代總株數(shù)T：n=(1-P )/(1-):設(shè)某種突變性狀按設(shè)某種突變性狀按M 株數(shù)為單位計算的突變株率株數(shù)為單位計算的

8、突變株率P :設(shè)定至少出現(xiàn)設(shè)定至少出現(xiàn)1個此類純合突變的概率個此類純合突變的概率m=（1-P ）/（1-）:突變分離頻率突變分離頻率P :事先設(shè)定的該分離頻率下產(chǎn)生純合突變體的概率事先設(shè)定的該分離頻率下產(chǎn)生純合突變體的概率T=mn誘變育種方法誘變育種方法誘變后代的群體規(guī)模誘變后代的群體規(guī)模誘變育種方法誘變育種方法v若M代實施穗（株）收法，M代應(yīng)有的穗行數(shù)m：T=n（1-P）/（1-Pm)+Pm（1-） :突變分離頻率突變分離頻率Pm：M 代突變穗系頻率代突變穗系頻率P：事先設(shè)定的成功概率，指：事先設(shè)定的成功概率，指M 總?cè)后w為總?cè)后w為T時獲得至少一個突變體的成功概率時獲得至少一個突變體的成功概

9、率n：從每一：從每一M 代株上采收的種子粒數(shù)；采用一粒法時，代株上采收的種子粒數(shù)；采用一粒法時，n=1，采用少粒法時，采用少粒法時，n=2.n誘變育種方法誘變育種方法M 代總株數(shù)T：v M代的種植管理代的種植管理v 要點：要點：M代是代是經(jīng)過誘變處理的種子萌發(fā)生長出的植株；經(jīng)過誘變處理的種子萌發(fā)生長出的植株；由于發(fā)生生理損傷由于發(fā)生生理損傷,M代植株生活力減弱，所以要求精細種植管理；代植株生活力減弱，所以要求精細種植管理；M代收獲方法必須根據(jù)預(yù)定的代收獲方法必須根據(jù)預(yù)定的M代群體規(guī)模、種植方法與選擇方法來加以確代群體規(guī)模、種植方法與選擇方法來加以確定；定；M代種植收獲要注意防止機械混雜、盡量減

10、少自然混雜現(xiàn)象。代種植收獲要注意防止機械混雜、盡量減少自然混雜現(xiàn)象。v M代的種植和選擇代的種植和選擇v 要點：要點：v M代是由代是由M代植株上收獲的種子萌發(fā)生長出的植株；代植株上收獲的種子萌發(fā)生長出的植株；v 種植方式應(yīng)根據(jù)種植方式應(yīng)根據(jù)M代收獲留種方式確定，株與株間應(yīng)有一定距離，一般要代收獲留種方式確定，株與株間應(yīng)有一定距離，一般要求粒播和單株插植；求粒播和單株插植；v 種植地塊肥力必須均勻一致，田間管理必須嚴格；種植地塊肥力必須均勻一致，田間管理必須嚴格；v M代突變體一般以田間選擇為主，選出擬突變體，也宜隨機混收或穗收一代突變體一般以田間選擇為主，選出擬突變體，也宜隨機混收或穗收一部

11、分。部分。誘變育種方法誘變育種方法vM代及以后各代的處理代及以后各代的處理v要點：要點：誘變育種方法誘變育種方法突變體的鑒定篩選技術(shù)誘變育種方法誘變育種方法技術(shù)類別技術(shù)類別適用類型適用類型具體方法具體方法田間鑒定篩選技田間鑒定篩選技術(shù)術(shù)鑒定篩選看得見的形鑒定篩選看得見的形態(tài)大突變態(tài)大突變一般可采用田間常規(guī)的選一般可采用田間常規(guī)的選擇方法，基本上是單株選擇方法，基本上是單株選擇法擇法實驗室分析技術(shù)實驗室分析技術(shù)對生理生化特性、品對生理生化特性、品質(zhì)、抗病性、抗逆性質(zhì)、抗病性、抗逆性等突變盡可能采用先等突變盡可能采用先進的分析方法進的分析方法染料結(jié)合法、染料結(jié)合法、 活化分析法活化分析法、X射線光電子能譜法、同射線光電子能譜法、同工酶及限制性內(nèi)切酶分析工酶及限制性內(nèi)切酶分析法等法等離體鑒定篩選技離體鑒定篩選技術(shù)術(shù)鑒定篩選抗病、抗逆鑒定篩選抗病、抗逆（如抗鹽堿等）突變（如抗鹽堿等）突變體體在人工控制的條件下，用在人工控制的條件下，用較小的空間在較短的時間較小的空間在較短的時間內(nèi)，對較大的群體進行細內(nèi)，對較大的群體進行細胞水平的抗性篩選胞水平的抗性篩選v主要誘變育種方法主要誘變育種