空间诱变与作物改良

综合评述了空间诱变及其在作物改良中的应用。空间环境的显著特点是超真空、微重力和强辐射。实验研究表明,空间环境条件不仅影响作物的生长发育,还可以诱发作物种子产生遗传变异。种子经空间飞行后在地面发芽,其染色体畸变频率有较大幅度的增加。当种子被宇宙射线中的高能重粒子(HZE)击中后,会出现更多的多重染色体畸变;同时,经空间飞行后的种子即使没有被HZE击中,发芽后也可以观察到染色体畸变现象,而且飞行时间愈长,畸变频率愈高。空间环境条件引起作物遗传性变异的主要机制在于空间辐射与微重力等因素的综合作用。利用空间诱变进行作物改良已经在青椒、水稻、小麦等作物上取得较好进展,并从中获得了一些对重要经济性状有突破性影响的罕见突变。空间诱变应用于作物改良具有变异幅度较大、有益变异增多、利于加速育种进程等特点。作物空间诱变育种是一种有效地培育新品种及特异种质资源的新途径。     

空间环境和质子对水稻的诱变效应

利用返回式卫星搭载5个水稻品种的干种子进行空间诱变处理,以及用不同能量、剂量的质子辐射水稻干种子,研究其诱变效应。结果表明,空间环境对根尖细胞染色体有一定的致畸作用,能促进根尖细胞的有丝分裂活动,空间飞行中的水稻染色体畸变细胞率极显著高于地面对照组。与γ射线和质子处理比较,空间环境对染色体的致畸效应较低,而有丝分裂指数极显著高于质子和γ射线处理。空间环境对水稻M_1代幼苗的损伤效应亦低于质子和γ射线。空间环境和质子在M_2代能诱发较高频率的叶绿素缺失、株高和抽穗期突变,其有益性状突变的频率高于γ辐照的。     

用于空间诱变育种机理研究的标定实验

为鉴别击中搭载水稻种子的空间重离子,一种固体核径迹探测器(SSNTD)CR-39被用作"三明治"式探测系统的一部分,通过测量离子在CR-39中的射程R和蚀刻率V,就可得到斜率(dR/dV1).根据自建的一个数学模型R*=0.015AZ3.13V1,可利用已知离子标定实验数据来拟合得到该模型的系数.为此,CR-39对C、Ne、Si、Ar和Fe离子的标定实验分别在中国科学院近代物理研究所的重离子研究装置(HIRFL-IMP)上和日本国立放射医学综合研究所的重离子医用加速器(HIMAC-NIRS)上进行.拟合得到了一个离子鉴别公式Z3.13=3.75×104 1.50(dR/dV1)和一条标定直线.     

空间环境和质子对水稻的诱变效应

利用返回式卫星搭载5个水稻品种的干种子进行空间诱变处理,以及用不同能量、剂量的质子辐射水稻干种子,研究其诱变效应。结果表明,空间环境对根尖细胞染色体有一定的致畸作用,能促进根尖细胞的有丝分裂活动,空间飞行中的水稻染色体畸变细胞率极     

辐射诱变育种近况

近十多年来,辐射育种取得了很大进展。人们逐渐认识到,辐射育种是常规育种的一种有力的补充手段,而且还是一种不可代替的手段。目前在突变育种中,人工诱变具有较高的突变率,一般比自然突变大100—1000倍。诱变源除了使用越来越广泛的烷化剂及其他一些化学诱变制剂(如 DNA 浸取液)外,电离辐射在当前仍然是突变研究中的一     

辐射诱变培育新品种

【奥地利《旗帜报》1993年1月9/10日报道】 Frantisek Novak 邀请记者参观国际原子能机构(IAEA)塞伯斯多夫实验室的地下室时说,“这是我们的花园”,“这里生长着我们的香蕉”。温室里的香蕉中,有些已经长大,有些还是细小的     

我国大豆诱变育种概况

总结了我国大豆诱变育种与遗传研究的成就与进展,列举了迄今已育成并推广的22个大豆品种,诱变适宜的照射量或剂量范围,分析了大豆M_1、M_2、M_3代诱变产生的类型与频率和出现的性状变异,以及辐射诱变遗传研究的结果,综述了大豆辐射诱变育种程序和各种辐射源的诱变效果,并对选择辐照处理材料、诱变与杂交结合、抗病品种与优质品种的诱变选育等问题进行了讨论。     

离子注入水稻种子的诱变效应

以氮、氢、氩离子注入水稻休眠种子胚部,与~(60)Coγ射线照射作对比,研究了M_1代生物学效应和M_2突变。结果表明,离子注入可诱发根尖细胞染色体结构变异,并抑制根尖细胞有丝分裂,随着离子注入剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势,但剂量间差异不显著。离子束对其染色体的畸变效应低于γ辐射,但对有丝分裂的抑制效应与γ射线相似。离子注入与γ射线均使幼苗组织的过氧化物酶同工酶酶谱发生变化,但两者诱发的酶谱各不相同。离子束诱发幼苗叶绿素突变频率明显高于γ射线,而抽穗期和株高突变频率与γ射线相似。     

水稻诱变育种技术研究

近年来我们以提高辐射诱变效率和选择效率为中心,以水稻为主要研究对象,对作物的辐射敏感性,辐照亲本的选择,理化因素复合处理,新诱变因素的开拓利用等方面进行了较为系统的研究。结果表明,选用辐射敏感型亲本材料辐照,辐照杂合材料,适宜剂量的理化因素复合处理组合,新诱变因素的应用均能有效地提高辐射诱变效率。     

阿魏菇多糖高产菌株筛选的离子束诱变和复合诱变对比研究

为筛选出阿魏菇菌丝体多糖高产菌株,本文进行了阿魏菇多糖高产菌株筛选的离子束诱变和复合诱变对比研究。尝试用打散的阿魏菇菌丝体为靶材,以离子束注入为诱变手段,通过营养缺陷型初筛和摇瓶发酵复筛,获得了2株阿魏菇多糖高产菌株PFPH-1和PFPH-2。其菌丝体多糖产量分别达到551．80mg,L和659．46mg／L,比出发菌株分别提高了46．55％和75．14％。再分别以PFPH．1和PFPH．2为出发菌株,用紫外线和氯化锂进行复合诱变处理,通过高通量初筛和摇瓶发酵复筛,结果发现,菌株1、9和10号比其出发菌株PFPH-1的多糖产量分别减少了27％、38％和37％;菌株17号比其出发菌株PFPH-2的多糖产量减少了28％。在本研究中,紫外线和氯化锂的复合诱变表现出了一定的负效应。     

离子注入水稻种子的诱变效应

以氮、氢、氩离子注入水稻休眠种子胚部,与~(60)Coγ射线照射作对比,研究了M_1代生物学效应和M_2突变。结果表明,离子注入可诱发根尖细胞染色体结构变异,并抑制根尖细胞有丝分裂,随着离子注入剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势,但剂量间差异不显著。离子束对其染色体的畸变效应低于γ辐射,但对有丝分裂的抑制效应与γ射线相似。     

黑龙江省小麦诱变育种的新进展

1980～1990年选育推广了5个小麦新品种,这些品种具有早熟、高产、质佳、抗病和适应性强的特点,种植面积373330公顷,取得了明显的经济效益和社会效益。一批新品系正在参加省区域试验和生产试验。开展的诱变技术研究中,通过控制辐射条件、辐射与杂交相结合、照射雌雄配子和合子以及~(32)P浸渍处理等,提高了诱变效率。利用辐射与远缘杂交结合的方法,克服了杂交的不亲和性和F_1的不孕性,成功地选出了21个有利用价值的小麦-黑麦易位系,并提出了诱发和鉴定易位系的程序。辐射诱变与生物技术相结合的研究取得了较大进展,通过离体诱变和毒素筛选,获得了3个抗根腐病突变体,初步建立了离体诱变和抗病性筛选的技术体系。研究了突变体的生化鉴定方法,加快了筛选速度和育种进程。     

我国水稻辐射诱变育种研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是主要粮食作物之一,其品种改良对我国农业可持续发展和粮食安全至关重要。辐射诱变技术为改良高产、优质、抗逆的水稻品种提供了有效途径,为种业自主创新作出了重要贡献。本文综述了近二十余年来水稻辐射诱变各类辐射源的应用,选育方法体系,辐射诱发突变的分子机理,水稻产量、抗性、品质等各类表型及相关基因突变体和获得的新品种等领域所取得的研究进展,并对未来使用辐射诱变技术为我国培育产量更高、适应性更强、品质更优的水稻新品种与创制更多用于基因功能研究的新种质等应用前景进行了展望。     

黑龙江省小麦诱变育种的新进展

1980～1990年选育推广了5个小麦新品种,这些品种具有早熟、高产、质佳、抗病和适应性强的特点,种植面积373330公顷,取得了明显的经济效益和杜会效益。一批新品系正在参加省区域试验和生产试验。开展的诱变技术研究中,通过控制辐射条件、辐射与杂交相结合、照射雌雄配子和合子以及~(32)P浸渍处理等,提高了诱变效率。利用辐射与远缘杂交结合的方法,克服了杂交的不亲和性和F_1的不孕性,成功地选出了21个有利用价值的小麦-黑麦易位系,并提出了诱发和鉴定易位系的程序。辐射诱变与生物技术相结合的研究取得了较大进展,通过离体诱变和毒素筛选,获得了3个抗根腐病突变体,初步建立了离体诱变和抗病性筛选的技术体系。研究了突变体的生化鉴定方法,加快了筛选速度和育种进程。     

离子注入诱变选育肌苷高产菌株

以肌苷产生菌——枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis HSD06）为出发菌株,经不同剂量的旷离子束注入处理,定向选育磺胺胍抗性提高的突变株。获得磺胺胍突变株的最佳照射剂量为3×10^15cm^2。从528个抗性提高的菌落中筛选获得B11和B13肌苷高产菌株,其摇瓶发酵水平肌苷产量为14．83g／L和14．38gm,分别比出发菌株提高了16．3％和12．8％。     

提高小麦辐射诱变率的研究

为了提高小麦辐射育种的效果,设计了此试验,本试验主要从三个方进行研究。①复合处理,在用γ射线辐照之后,再用VFL-14型微波发生器处理5～15min。②在氮气条件下辐照干种子。③种子先用油菜籽液浸泡、凉干后再辐照。观察了受辐照后的M_1的生物学效应,调查了M_2的突变频率和突变体类型,结果表明:三种方法的共同特点是,减轻M_1的辐 射损伤,提高成株率10～300%。保证了足够的M_1的植株。其M_2的突变频率提高20～100%,增加了选择的机率,故此法是行之有效的。     

重离子辐照柠檬酸菌株的诱变选育

应用不同剂量重离子束12C+6对黑曲霉出发菌株4﹟进行辐照选育,选育出的高产酸菌株进行发酵试验,应用酸碱中和法测定发酵液中柠檬酸的含量。结果表明:当重离子12C+6的辐照剂量为60 Gy时,正突变率最大,为21%。诱变后的菌株通过酸斑法初筛、摇瓶复筛选育出1株菌株H4002,其发酵液中柠檬酸含量比出发菌株4﹟提高了18%。这说明利用重离子束12C+6辐照处理黑曲霉产生菌可以得到高产柠檬酸突变菌株,其诱变效果显著。     

重离子辐照冬小麦诱变效应的研究

利用3.2—75MeV/u4个能量、2×108—12×108cm–24个剂量的O和C重离子处理3个冬小麦品种,1612研究其诱变效应。结果表明,M1代的生物损伤随剂量的增加而加大;8MeV/u能量的损伤要比高能75MeV/u时大;8MeV/u较易出现在高能75MeV/u离子和γ辐射中未见的条状叶绿素缺失损伤,此结果未见相关报导。M2代诱变效果显著,突变谱宽,有益突变(早熟、矮杆、穗形)频率明显高于γ射线,且较易诱发早抽穗性状变异。