作物诱变育种研究进展

作物新品种的培育能保持粮食稳产增收,利用自然和诱变获得遗传变异是作物育种的基础。随着栽培作物基因库的日益贫乏,诱变育种技术已成为目前种质资源创新和挖掘新基因的一个重要途径。本文综述了植物诱变育种的发展简史,物理诱变、化学诱变的主要类型、特点、异同及其在农业育种上的应用。由于诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制,因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是今后研究的重要课题。     

藻类诱变育种技术研究进展

藻类诱变育种技术是指利用物理和化学因素诱发藻体产生遗传变异,在短时期内获得有价值的突变体的育种方法。藻类是水生生态系统中主要的初级生产者,与人类生活及经济发展有着密切的关系,是发展"蓝色农业"的基础。诱变育种已经成为提高藻类育种效率,获得新种质的一个重要手段,广泛应用在生物活性物质含量高的微藻、生物能源微藻及一些大型的经济海藻中。在藻类育种中常用的诱变技术主要包括物理和化学诱变技术。物理诱变辐射源包括紫外线、γ射线、重离子束及常压室温等离子体等,化学诱变剂主要包括甲基磺酸乙酯和亚硝基胍等。主要介绍了上述诱变技术的诱变机理和生物学效应,总结了诱变技术在藻类育种中的研究进展及应用前景,以期推动藻类诱变育种的发展。     

诱变育种在产油微生物生产DHA中的研究进展

二十二碳六烯酸(DHA)对维持人体正常的生理功能至关重要,具有极高的生物医学价值。产油微生物是指具有很强的脂肪酸合成能力,DHA占总脂肪酸含量相对较高的一类微生物,是获取DHA的新途径。诱变育种作为一种有效的变异手段在产油微生物选育与改良中显示了极为重要的作用和十分诱人的前景。综述了通过物理和化学诱变选育高产DHA菌株的机理及方法,其中物理诱变包括γ射线、紫外线、离子束和常压室温等离子体等;化学诱变包括甲基磺酸乙酯、亚硝基胍和硫酸二乙酯等;主要介绍了不同诱变育种方式在产油微生物生产DHA研究方面取得的成就,探讨了诱变育种的发展方向,提出了不同诱变育种方式相结合的复合育种的思路,以期对今后产油微生物生产DHA的研究有所启发。     

辐射诱变创制水稻新种质研究进展及浙粳99突变体库的建立

辐射诱变育种所需年限短、变异率高、后代性状稳定快,在作物遗传育种中已广泛应用.本文统计了我国近10年来利用辐射诱变技术培育的在生产应用上发挥重要作用的部分优良新品种18个,说明通过辐射诱变可加速水稻变异,丰富水稻遗传图谱,为培育高产、优质、抗病水稻新品种提供更多类型种质资源.此外总结了利用辐射诱变获得的各种类型突变,包...     

水稻花粉白苗成因的研究——Ⅰ、化学诱变剂对水稻花粉白苗发生的影响

用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)、乙烯亚胺(EI)和1—甲基—3—硝基—1—亚硝基胍(MNNG)处理培养早期的水稻花药,观察到花粉白苗的形成增加而绿苗的形成减少。因此花粉总苗数中白苗所占的百分数显著增高,例如用 EMS 2.5ml/1在26℃处理品种8126的培养花药,花粉苗中白苗为34.9％,而对照为6.7％。但即使在这种情况下,所培养出的花粉植株中只有很少数发生性状突变。白苗也在少数绿色花粉植株后代中出现,其频率第二代比第三代高100倍以上。试验结果有利于认为水稻白化苗的成因可能是培养花粉中某些基因的缺失。化学诱变剂处理导致较多花粉发育成白苗,这对于试图利用水稻培养花粉进行诱变以便获得某种突变体是一大障碍。     

高能电子束对水稻的诱变效应

为提高水稻诱变育种的突变频率及效果,本研究采用新型诱变源高能电子束(EB)辐照2种不同基因型水稻品种产生突变效应,并与传统~(60)Co-γ射线处理相比较,探索了高能电子束应用于水稻诱变育种的最适辐照剂量,分析了其M1代的生物损伤特点并统计了M2代部分可见农艺性状表型突变频率,探讨了高能电子束处理不同基因型水稻品种的损伤效应和诱变效应。本研究为水稻的高能电子束诱变育种工作提供了参考。     

甲基磺酸乙酯（EMS）对萝卜早期发育性状的诱变效应

甲基磺酸乙酯(EMS)诱变育种有着诱变频率高、突变性状多及破坏性小等优点被广泛用于多种作物诱发突变育种。本研究利用不同浓度的EMS对不同品种的萝卜种子进行浸种处理后,发现EMS对萝卜的种子发芽率、萝卜苗根部长度及田间性状等指标上的诱变效应。研究结果表明随着EMS浓度(0.2%~2%)的增加,种子发芽率急剧降低且萝卜苗期根长明显变短,整体呈显著的抑制生长作用。不同品种间对EMS的敏感度依次顺序为短叶-13>夏抗40>春白11-58>双红一号。以半致死浓度为EMS浓度选择标准,确定了EMS处理不同品种萝卜间的适宜浓度为0.4%~0.6%。通过田间性状调查发现0.5%EMS处理短叶13萝卜种子下播大田后,相比对照处理品种表现子叶卷曲及撕裂、真叶增厚及黄化等情况,进一步表明EMS对短叶13萝卜存在的诱变效应。本研究确定了化学诱变剂EMS对萝卜诱变的半致死剂量,初步确认EMS对萝卜早期生长发育性状的诱变效应,将为后期的萝卜诱变育种研究提供研究材料和参考。     

药用微生物辐照诱变研究进展

常规的诱变育种方法主要是利用紫外线、激光、γ射线、中子等对微生物药物菌种进行辐照诱变,效果显著。离子束辐照微生物诱变育种在离子束生物学效应的研究中起步较晚,但其作为一种集物理诱变和化学诱变为一体的诱变育种新方法,将在辐照诱变育种中发挥重要作用。本文综述了近年来微生物药物研究与开发的动态,简要叙述微生物菌种选育的辐照诱变效应、作用机制及其在实践中的应用。     

亚硝基呱对苏芸金杆菌晶体和芽抱的影响

苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis）作为高 效、无公害农药用于防治农、林、果、蔬害虫取得 了良好的效果^[1]。近年来,为了提高苏芸金杆 菌对昆虫的致病力,国内外不少学者研究了 苏芸金杆菌的伴袍晶体与杀虫毒力的密切关 系^[2],并通过自然筛选或遗传育种方法不断获 得了新的变种和高毒效菌株^[3,4,10,11]。我国1975 年从美国引进B. thuringiensis var. kurstaki (HD-1)以来,已较广泛地应用于生产^[5],但对 原有菌种进行改良尚无报道。我们用化学诱变 剂亚硝基孤(NTG）处理HD-1菌种,获得了一 些诱变菌株,并研究了NTG 对苏芸金杆菌晶 体、芽抱以及诱变后对昆虫毒力     

Co~(60)-γ射线辐照水稻胚胎不同发育时期植株的诱变效应

目前,在国内外的水稻辐射诱变育种工作中,仍普遍采用辐照种子进行诱变。但一般说来,诱变频率都比较低。近年来不少育种工作者为了提高诱变频率,做了许多理化因素综合处理种子的诱变研究。而有关辐照水稻植株的研究,迄今除在γ圃进行慢性辐照外,在钴室里进行急性辐照的研究还不多。据了解,国内已有不少单位正在进行;在国外,Ken-chi Osone等(1970)曾报道用X射线辐照水稻开花后1—11天植株的M_1效应;Kaneo Adechi等(1974)也报道了用X射线辐照水稻开花当日至7天植株的M_0细胞胚胎学效应。本试验研究的目的是探讨Co~(60)-γ射线辐照水稻胚胎不同发育时期植株的辐射敏感性及适宜剂量,并试图用γ射线辐照水稻植株的方法提高辐射诱变育种的效率。     

诱变技术在作物育种中的应用

本文简述了作物诱发育种的发展现状,重点介绍了当今应用最广泛的电离辐射和化学诱变的原理其及在作物育种上的最新研究成果。     

法国用诱变育种技术替代转基因农作物

为改良传统农作物的品种和性能,法国采用植物诱发突变技术育种已有近80年的历史。据世界粮农组织估计,2007年全球共种植2550种诱变育种农作物,其中近一半为粮食作物,生态农田也采用诱变育种的农作物品种。诱变育种农作物与转基因农作物不同,主要利用物理或化学的因素处理作物,使其发生基因突变。基因突变是作物变异进化的根本来源,为作物进化提供了最初的原材料。     

秋水仙碱对水稻诱变效果的初步研究

秋水仙碱(colchicine)作为细胞分裂时纺锤体形成的阻断剂,在细胞遗传学研究和诱变育种实践方面已有广泛的应用。但在国内,有关使用秋水仙碱处理诱变稻种的具体条件及效果的详细报道仍然较少。笔者用不同浓度的秋水仙碱对早稻种子作不同时间的处理所产生的生物学效应进行了初步研究,以探索秋水仙碱处理诱变水稻的最佳条件。现将研究情况报道如下。     

2011年第2期《遗传》封面说明

空间诱变育种是指利用返回式卫星或高空气球将作物种子带到太空,利用太空特殊的环境使生物体产生变化,引起生物体DNA序列结构变化和染色体畸变,进而导致生物体性状发生改变,培育作物新品种的诱变育种新技术。它具有诱变效率高、变异幅度大、育种周期短、无环境污染等特点,在当今作物育种中发挥着重要的作用。空间诱变育种开辟了玉米育种的新途径,丰富了玉米育种学的内容。     

化学物质对胎鼠的遗传毒性实验

环境化学物质对人类后代影响的问题日益 引起人们的重视。但至今有关化学诱变剂对胎 儿遗传物质的诱变作用的研究尚少报道。本文 使用一些药物作用于妊娠的小白鼠,参考Kram 等（1979)^[2]胎鼠体内姐妹染色单体互换（SCE) 分析技术,用母体骨髓细胞及胎鼠细胎染色体 畸变和SCE率为指标,检测化学药物通过胎盘 对胚胎遗传物质的诱变作用。     

小麦诱发突变技术育种研究进展

诱发突变育种技术是利用射线、离子、中子等物理辐射因素及空间环境诱变种子或植物离体组织,获得有益突变体,缩短育种周期的育种技术。据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2016年5月,世界上60多个国家在214种植物上诱变了超过3 200个正式发布的突变品种,21个国家诱变了254个小麦突变体,其中我国诱变小麦164个,占总量超过64%而位居世界第一。综述了诱变技术在小麦育种方面的成就,概述了获得的小麦农艺性状、产量、品质等性状突变,并对今后小麦诱变育种的目标及方法进行了展望。以期为小麦诱变育种的进一步发展提供借鉴,促进现代物理农业的应用及发展。     

TILLING在水稻育种中的应用前景

TILLING(Targeting Induced Local Lesions in Genomes)是功能基因组研究中应用的一种反向遗传学技术。它能高通量低成本地在EMS诱变群体中鉴定出发生在特定基因上的点突变。在其基础上发展出的EcoTILLING技术则可发现种质资源中的SNP位点及小插入或缺失多态性位点。水稻是非常重要的粮食作物, 也是已经完成了全基因组序列测定,有丰富的生物信息学资源可以利用的基因组研究模式植物。水稻的分子标记辅助育种将在育种中扮演越来越重要的角色。在这样的背景下,本文从基于特定基因的种质资源鉴定、EMS诱变育种、及水稻功能标记开发等方面论述了其在水稻育种中的应用前景。     

硫酸二乙酯、叠氮化钠对水稻种子萌发、幼苗初期生长的影响

本文以水稻为材料,研究化学诱变剂dES、NaN_3对种子萌发及幼苗生长发育的影响。用不同浓度的dES、NaN_3处理预浸泡的水稻种子,测定种子的发芽率、发芽势、幼苗高度和根系活力,同时测定其呼吸强度和细胞色素氧化酶活性。结果表明,dES、NaN_3对水稻初期生长发育具有抑制作用。种子经化学诱变剂dES或NaN_3处理后,细胞呼吸强度和细胞色素氧化酶活性明显下降,种子发芽率、发芽势、幼苗生长高度和根系活力也不同程度地降低。诱变剂的剂量愈高,抑制愈强烈。由试验结果可知,化学诱变剂首先影响细胞的能量代谢活动,从而导致种子发芽率降低,幼苗生长迟缓,根系活力下降。     

作物育种知识讲座（五）：诱变育种与倍数性育种

作物育种知识讲座（五）──诱变育种与倍数性育种金清波（河南师范大学生物学系４５３００２）（续１９９５年第３０卷第１２期第２３页）１诱变育种诱变育种是指利用物理和比学的方法诱发作物产生突变,然后按照育种目标,在变异的后代中进行选择和培育,从而获得新品种...     

小麦矮秆突变的诱发

六十年代以来,用辐射和化学诱变剂诱发 出的矮秆小麦新品种相继在生产上推广^[2]。实 践证明,突变育种方法能够诱发小麦的矮秆抗 倒伏变异,而且突变率高。月这个方法可以改 造当地品种秆高易倒伏的缺点,而保持原品种 的其它优良特征。它是一种较快速而有效的育 种途径^[3]