第十二章诱变育种PPT文档格式.ppt
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染色体结构变异;
基因突变基因突变。
人工诱变的方法人工诱变的方法物理方法物理方法化学方法化学方法人工诱变的思路人工诱变的思路染色体结构变化染色体结构变化染色体数量变化染色体数量变化基因突变基因突变转基因操作转基因操作人工诱变的技术措施人工诱变的技术措施辐射诱变辐射诱变化学诱变化学诱变空间诱变空间诱变基因工程基因工程第一节第一节辐射诱变辐射诱变利用物理辐射能源处理植物材料,使利用物理辐射能源处理植物材料,使其遗传物质发生改变,进而从中筛选变异其遗传物质发生改变,进而从中筛选变异进行品种培育的育种方法。
进行品种培育的育种方法。
一、辐射育种的特点一、辐射育种的特点1.提高突变频率,扩大突变谱;
提高突变频率,扩大突变谱;
2.能改变品种单一不育性状,而保持其它优良能改变品种单一不育性状,而保持其它优良性状不变;
性状不变;
3.增强抗逆性,改进品质;
增强抗逆性,改进品质;
4.辐射后代分离少,稳定快,育种年限短;
辐射后代分离少,稳定快,育种年限短;
5.能克服远缘杂交的不结实性。
能克服远缘杂交的不结实性。
二、花卉辐射育种的有利条件二、花卉辐射育种的有利条件1.观赏植物的多样性;
观赏植物的多样性;
2.遗传的复杂性;
遗传的复杂性;
3.无性繁殖技术的应用;
无性繁殖技术的应用;
4.测试简单;
测试简单;
5.花而不实的材料的改良途径。
花而不实的材料的改良途径。
电磁波辐射电磁波辐射粒子辐射粒子辐射射线射线X射线射线射线射线中子中子电离射线电离射线射射线线射线射线X射线射线非电离射线非电离射线中子中子紫外线紫外线激光激光三、射线的种类及其特征三、射线的种类及其特征三、射线的种类及其特征三、射线的种类及其特征射线射线射线射线射线射线中中子子x射线射线紫外光紫外光激光激光射线射线射线射线射线射线水泥墙水泥墙1.射线射线由两个质子和两个中子构成的氦原子流。
由两个质子和两个中子构成的氦原子流。
氦原子与空气分子碰撞便丧失能量,因此氦原子与空气分子碰撞便丧失能量,因此可以很容易地被一张纸挡住。
可以很容易地被一张纸挡住。
2.射线射线衰变:
衰变:
原子核自发地放射出原子核自发地放射出粒子或捕粒子或捕获一个轨道电子而发生的裂变。
获一个轨道电子而发生的裂变。
粒子流是具有一定能量的电子流。
可以粒子流是具有一定能量的电子流。
可以被铝箔或玻璃挡住。
被铝箔或玻璃挡住。
中子衰变中子衰变质子质子电子电子反中微子反中微子中子中子质子衰变质子衰变中子中子正电子正电子中微子中微子质子质子类似的还有宇宙射线、中子射线、类似的还有宇宙射线、中子射线、统称粒子射线。
统称粒子射线。
射线:
又称乙种射线。
它是由放射性同射线:
它是由放射性同位素(如位素(如3232PP、3535SS等)衰变时放出来带负电等)衰变时放出来带负电荷的粒子。
重量很小,在空气中射程短,荷的粒子。
重量很小,在空气中射程短,穿透力弱。
在生物体内电离作用较穿透力弱。
在生物体内电离作用较射射线、线、XX射线强。
射线强。
3.射线射线衰变的原子核释放的能量。
又称丙种射衰变的原子核释放的能量。
又称丙种射线。
线。
是一种高能电磙波,波长很短(是一种高能电磙波,波长很短(1010-881010-11-11厘米)。
穿透力强,射程远厘米)。
穿透力强,射程远、以光以光速传播。
速传播。
4.X射线射线是是由由XX光机产生的高能电磁波光机产生的高能电磁波。
XX射线与射线与射线很相拟。
它的波长比射线很相拟。
它的波长比射线长,射程射线长,射程略近。
穿透力不如略近。
穿透力不如射线强。
5.中子:
中子是不带电的粒子流在自然中子:
中子是不带电的粒子流在自然界里并不单独存在,只有在原子核受界里并不单独存在,只有在原子核受了外来粒子的轰击而产生核反应,才了外来粒子的轰击而产生核反应,才从原子核里释放出来。
从原子核里释放出来。
6.紫外线:
紫外线:
是一种穿透力很弱的非电是一种穿透力很弱的非电离射线,可以用来处理微生物和植物离射线,可以用来处理微生物和植物的花粉粒。
的花粉粒。
7.7.激光:
激光:
能使生物细胞发生共振吸收,能使生物细胞发生共振吸收,导致体内某些分子原子的能态的激发,或导致体内某些分子原子的能态的激发,或原子、分子离子化,进而引起生物体内部原子、分子离子化,进而引起生物体内部的变异。
的变异。
诱变育种的辐射源诱变育种的辐射源四、辐射的作用理论四、辐射的作用理论
(一)电离辐射的物理作用:
(一)电离辐射的物理作用:
光电效应:
入射的光量子把它的全部能量转入射的光量子把它的全部能量转移到一个原子体系的电子上,使电子脱离原子移到一个原子体系的电子上,使电子脱离原子而运动,释放出来的电子统称光电子,光电子而运动,释放出来的电子统称光电子,光电子能使与其相遇的原子产生电离。
能使与其相遇的原子产生电离。
hv康普康普顿顿Compton散射:
散射:
其过程与光电吸收不同。
能量相当高的光子与物其过程与光电吸收不同。
能量相当高的光子与物质作用时,产生比光电子能量高得多的反冲电子和能质作用时,产生比光电子能量高得多的反冲电子和能量减弱的散射光子。
反冲电子在穿过物质时能引起电量减弱的散射光子。
反冲电子在穿过物质时能引起电离,同时散射光子根据本身的能量值也可由于光电吸离,同时散射光子根据本身的能量值也可由于光电吸收或新康普顿散射而与物质相互作用。
收或新康普顿散射而与物质相互作用。
hv电子对的产生:
电子对的产生:
光子能量大于光子能量大于1.021.02百万电子伏的硬射线能百万电子伏的硬射线能与原子核相互发生作用,结果产生一个正电子与原子核相互发生作用,结果产生一个正电子和一负电子,光子整个消失,这叫电子对的产和一负电子,光子整个消失,这叫电子对的产生。
负电子可使介质中的原子电离并消耗其全生。
负电子可使介质中的原子电离并消耗其全部能量。
正电子存在的时间很短,当其速度近部能量。
正电子存在的时间很短,当其速度近于或等于零时,则和一个负电子结合而转化成于或等于零时,则和一个负电子结合而转化成光子,这叫光化辐射。
光子,这叫光化辐射。
hv-e+e(二二)电离辐射的化学作用:
电离辐射的化学作用:
由由于于活活的的生生物物组组织织含含有有约约75%的的水水,因因此此水水就就成成为为电电离离辐辐射射的的最最丰丰富富的的靶靶分分子。
子。
直接作用直接作用:
H2O-OH-+H+间接作用间接作用:
H2O-OH+H-H2O2+HO2hvhv(三)辐射产生的生物学效应(三)辐射产生的生物学效应染色体断裂;
染色体断裂;
基因突变;
细胞分裂异常。
作用于微管蛋白作用于微管蛋白五、辐射剂量和剂量单位五、辐射剂量和剂量单位
(一)
(一)辐射剂量:
辐射剂量:
单位体积或单位质量的单位体积或单位质量的空气吸收的能量。
空气吸收的能量。
(二
(二)吸收剂量:
吸收剂量:
单位体积或单位质量被单位体积或单位质量被照射物质中所吸收能量的数值称为吸收照射物质中所吸收能量的数值称为吸收剂量。
剂量。
D=E/MD=E/M(尔格)尔格)DD辐射剂量辐射剂量EE被照射物质吸收的能量被照射物质吸收的能量MM被照射物质的体积被照射物质的体积(三)剂量单位:
辐射剂量的单位常因不同射线的(三)剂量单位:
辐射剂量的单位常因不同射线的不同计量方法而不同不同计量方法而不同:
1.1.伦琴:
伦琴:
简称伦或简称伦或用用RR符号表示,它是最早应用于符号表示,它是最早应用于测量测量XX射线的剂量单位。
射线的剂量单位。
2.拉特:
拉特:
也称组织伦琴,用也称组织伦琴,用rad表示。
它是对于任表示。
它是对于任何电离辐射的吸收剂量单位,一拉特就是指一克何电离辐射的吸收剂量单位,一拉特就是指一克被照射物质吸收了被照射物质吸收了100尔格的能量。
尔格的能量。
3.3.积分流量:
积分流量:
中子射线的剂量计算,一向以每平方中子射线的剂量计算,一向以每平方厘米上通过多少个数来确定的,其单位以中子数厘米上通过多少个数来确定的,其单位以中子数/厘米厘米22表示。
表示。
4.居里:
居里:
是放射性强度的单位是放射性强度的单位,用,用Ci或或C表示。
(四)剂量率(四)剂量率剂剂量量率率在在辐辐射射育育种种中中很很重重要要,往往往往用用同同一一剂剂量量处处理理同同一一个个品品种种的的种种子子,剂剂量量率率不不同同,辐辐射射效效果果也也不不相相同同。
剂剂量量率率即即单单位位时时间间内内射射线线能能量量的的大大小小。
单位以伦单位以伦/分或伦分或伦/小时来表示。
小时来表示。
P=D/TP剂量强度剂量强度D放射剂量放射剂量T照射时间照射时间(五)(五)辐射剂量辐射剂量PXT1.致死剂量(致死剂量(LD):
全部致死的剂量值。
2.半致死剂量(半致死剂量(LD50):
50%存活时的剂量值。
存活时的剂量值。
3.生长指数(生长指数(GR50):
生长量比对照降低生长量比对照降低50%的的剂量值。
剂量值。
4.活力指数剂量(活力指数剂量(VID50):
辐射后种子活力指数辐射后种子活力指数比对照下降比对照下降50%所需的剂量。
所需的剂量。
活力指数活力指数VI=SGi发芽指数发芽指数Gi=Gt/DtS根长或苗高;
根长或苗高;
Gt第第7天的发芽数;
天的发芽数;
Dt达到指定发芽数的日数。
达到指定发芽数的日数。
第一节第一节辐射诱变辐射诱变利用物理辐射能源处理植物材料,使利用物理辐射能源处理植物材料,使其遗传物质发生改变,进而从中筛选变异其遗传物质发生改变,进而从中筛选变异进行品种培育的育种方法进行品种培育的育种方法。
04/12/2004射线的种类及其特征射线的种类及其特征射线射线射线射线射线射线中中子子x射线射线紫外光紫外光激光激光射线射线射线射线射线射线水泥墙水泥墙辐射产生的生物学效应辐射产生的生物学效应染色体断裂;
辐射育种的特点辐射育种的特点1.提高突变频率,扩大突变谱;
六、辐射材料的选择六、辐射材料的选择
(一)选择材料的原则
(一)选择材料的原则综合性状好,个别性状有待改善;
综合性状好,个别性状有待改善;
杂合子材料;
易产生不定芽易产生不定芽;
对辐射较为敏感的材料对辐射较为敏感的材料。
(二)植物对辐射的敏感性
(二)植物对辐射的敏感性1.科、属、种的敏感差异;
科、属、种的敏感差异;
2.品种间敏感差异;
品种间敏感差异;
3.不同发育阶段差异;
不同发育阶段差异;
4.不同组织器官差异。
不同组织器官差异。
(三)影响植物材料敏感性的因素(三)影响植物材料敏感性的因素、氧:
氧:
如果使种子或植物在完全无氧的空气中受照如果使种子或植物在完全无氧的空气中受照射,则诱变效率可以提高,而染色体损伤相对减少。
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- 第十二 诱变 育种
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