诱变育种的过程是怎样的

诱变育种在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。
应用较多的是辐射诱变,即用各类射线、中子和其他粒子、紫外辐射以及微波辐射等物理因素诱发变异。当通过辐射将能量传递到生物体内时,生物体内各种分子便产生电离和激发,接着产生许多化学性质十分活跃的自由原子或自由基团。它们继续相互反应,并与其周围物质特别是大分子核酸和蛋白质反应,引起分子结构的改变。
诱变育种,原生质体融合,杂交育种的优缺点
杂交育种的原理:
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种.
方法:
杂交创造的变异材料要进一步加以培育选择,才能选育出符合育种目标的新品种。培育选择的方法主要有系谱法和混合法。
优缺点:
可以将两个或多个优良性状集中在一起。但是不会产生新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。
诱变育种的原理:
在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种。
方法:
物理诱变和化学诱变。
优缺点:
可在较短时间内获得优良品种,大幅度地改变某些性状。但是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制。
扩展资料:基因突变:
基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象(gene mutation)。从分子水平上看,基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定,能在细胞分裂时精确地复制自己,但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式,就是在一个位点上,突然出现了一个新基因,代替了原有基因,这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。
微生物诱变育种操作过程
首先选取合适的具有突变潜力的起始菌株,将其制备成均以稳定的生活状态的菌悬液,并在合适的条件下培养,至对数期,选择需要使用的物理或化学诱变剂对菌进行诱变处理。之后利用建立好的筛选条件进行有效突变体的筛选。最后保存诱变菌种。
化学诱变育种的过程
利用化学药剂,诱发果树遗传物质发生变异,从中选择培育新品种的方法。这种化学药剂称为化学诱变剂。
化学诱变剂种类及其作用
化学诱变剂的种类繁多,其中主要的有烷化剂、碱基类似物、抗生素和中草药等。烷化剂在诱变育种中的应用最为广泛,这一类物质带有一个或多个活泼的烷基,其诱变作用是通过烷基置换其它分子的氢原子,即烷化作用。碱基类似物是一些与DNA碱基相类似的化合物,偶然被渗入到DNA分子中,导制DNA复制时发生配对上的错误。此外,还有些化合物如N-甲基化羟基嘌呤等,使染色体产生断裂。抗生素也具有破坏DNA及核酸的能力,而造成染色体断裂。中草药如长春花碱能阻止细胞纺锤体的形成,使分裂中期停止,抑制核糖体DNA的产生。
化学诱变剂对染色体的损伤较小,引起的染色体断裂局限于某些部位,多数出现在异染色质位置上。某些化学诱变剂能产生大量的可见突变,如用乙烯亚胺和环氧乙烷处理,比辐射诱变出现有价值的突变多,因此有“超诱变剂”之称。但化学诱变剂的效应比较迟缓,诱发的断裂保持较长的潜伏期,染色体的断片较多,而不同染色体间重组较少。但有的认为化学诱变效果不如电离辐射,尤其对植物的营养体部分,诱变作用不明显。其原因可能是化学诱变剂不易渗入分生组织,或者药剂处理的细胞发育期不适,未能达到预期效果。但随着化学诱变处理在植物组织和细胞培养中的应用,其诱变效果将会大大提高。
诱变处理的方法
通常用诱变剂浸泡种子或枝芽,使诱变剂吸入组织内部产生诱变作用。在浸泡前要使大部分细胞进入水合阶段,这时对烷化剂的处理最敏感,其染色体的畸变率最高。药剂处理一般宜在低温下进行。药液pH值大小会影响诱变效果,如烷基磺酸水解后产生强酸,显著提高生理损伤,因此要使用缓冲液。用生长素溶液浸泡材料可以提高化学诱变剂的效应。处理时加入二甲亚矾或增大2~5个大气压,可提高诱变剂的穿透作用。
诱变剂使用的剂量和处理的持续时间,与处理的温度关系密切。一些烷化剂对苹果接穗、桃和甜樱桃的发芽种子,最适浓度为0.5%左右,处理时间24小时;香蕉小苗,最适浓度为0.01~1%,处理时间0.5~3小时。药剂处理后的材料必须用清水漂洗,使诱变剂残留量降低到不显著的水平,并立即种植为宜,以免继续增加损伤。
突变体的培育和选择
在诱变育种中如何发现突变体,使扇形突变体(见嵌合体)扩大并得到表现是诱变育种的关键。通常采用分离繁殖法、修剪法或组织培养法,促进内部变异体组织的暴露。突变体后代的选择,根据多年生果树的特点,一般着重M1代的选择,并进行后代鉴定和系统比较试验。
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