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如何进行诱变育种


图自medicalxpress.com

植物诱变育种是人为地利用物理诱变因素(如X射线、γ射线、β射线、中子、激光、电子束、离子束、紫外线等)和化学诱变剂(如烷化剂、叠氮化物、碱基类似物等)诱发植物遗传变异,在较短时间内获得有利用价值的突变体,根据育种目标要求,选育成新品种直接生产利用,或育成新种质作亲本在育种上利用(即突变体的间接利用)的育种途径。
 
诱变育种的遗传学原理是基因突变。常用的诱变剂有物理诱变剂:紫外线、X射线、γ射线、α射线、β射线、中子、电子束、激光、离子注入和航天搭载等;化学诱变剂:烷化剂、叠氮化钠、碱基类似物等。
 
诱变育种的程序为:合理选择处理材料→选择诱变剂,确定诱变剂量→根据突变率和第二代群体大小确定处理群体的大小→诱发变异→诱变第一代(M1)和第二代(M2)的种植和选择→育成新品种。
 
诱变育种可使突变率增加,变异范围广,可大幅度改良某些性状。一般诱变率约为0.1%,利用多种诱变因素可使突变率提高到3%,比自然突变率高100~1000倍;同时人工诱发的变异范围较大,往往超出自然突变的变异范围,甚至可以得到自然界尚未出现或很难出现的新基因源。诱发的变异性状稳定快,一般经3~4代即可基本稳定,能够在较短时间内育成新品种。
 
诱变育种改良单一性状较为有效,同时改良多个性状较为困难。点突变一般是使某一个基因发生改变,因此可改良植物品种某一方面的缺点,但同时改良多个性状较为困难。另外在有些时候,选择的某一性状的理想突变体很可能有不理想的附带效应。而且诱发突变的方向和性质难于掌握。杂交育种只要充分了解双亲的遗传性状,就能大致估计杂交后代可能出现的重组类型。但诱变育种很难预见变异类型和突变频率,很多有益性状的突变频率很低,必须通过扩大诱变后代群体以增加选择机会,因此较为耗费人力物力。

资料来源:刘珊,《植物育种技术》,军事医学科学出版社,2012