γ射线（丙种射线）：是一种短波长、能量高、穿透 力强的电离辐射线。农用γ射线由放射性同位素60Co、 137Cs产生，是目前应用最多的射线。需专门的γ照射室 (60Co源室)，有严密防护，安全。适于外照射。
四川省农科院的钴圃外貌
钴源遥控操作室
不同剂量钴辐射照射甘薯幼苗及成活表现
中子：不带电粒子，穿透力强，可直接进入细胞 核内，适于处理种子、植株的外照射。
多用于照射花粉、孢子、组织培养中产生的愈 伤组织等。通常以低压水银灯作为紫外线源。 有效波长为250~290nm（核酸吸收光谱区）。
其它物理诱变因素
激光 电子束、等
航天育种 (太空育种) :指利用返回式航天器和 高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作 用以产生有益变异，在地面选育新种质、新材料， 培育新品种的农作物育种新技术。
2003年4月，经国家有关部门批准，航天育种工程项目正式 启动。（福建，2005年重大育种专项）
到目前为止，我国先后进行了13次70多种农作物的空间搭 载试验，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上 诱变培育出30多个品种通过审定，还获得了一些罕见突变材 料。青椒：个头非常大，可当水果。水稻：福建农科院（特 优航一号，II优航一号）、华南农业大学（抗病材料）。
目前诱变育种已成为作物育种的重要方法之一。
特点
（1）优点 提高突变率，变异范围广。突变率可达3%，比 自然突变高100-1000倍。突变类型多，还可能产 生新基因。
对单一性状改良有效。如早熟性、株高等。 多为点突变和隐性突变，易稳定，育种年限短。
热中子，极早熟大豆哈75-222，比原品种早32 天；原丰早（ γ射线，早40天）；印度，热中子， 蓖麻早150天（270天→120天）；大麦白粉病抗 性基因mlo。
4
2
1
2
1
4
1
6
19862001 221
47 18 13 14 12 82
总计
393 72 24 16 19 13 88
(%)
62.9 11.5 3.8 2.6 2.6 2.1 14.12
155
63
407
625
第二节 辐射育种
（一）物理诱变剂的种类及其性质 物理诱变剂：各种辐射线。因此，物理
诱变通常称为辐射诱变。 根据辐射线照射植物体后是否引起物质
hv
2、化学反应阶段 当被照射后的遗传物质分 子失去电子或得到电子后，则形成“离子 对”及“自由基”，其活跃程度大大增强， 带不同电荷的基团极有可能发生分解或聚 合反应，从而导致新的化学成分产生。
由 于 活 的 生 物 组 织 含 有 约 75% 的 水 ， 因此水就成为电离辐射的最丰富的靶分子。
（二）辐射诱变的机理
• 1、物理作用阶段 生物有 机体内的遗传物质某分 子部位受到不同能量辐 射后，可能产生不同的 核物理效应。 “光电效应”
和“康普顿一吴有训效应”。
而当受到的辐射能量足 以使该电子脱离原子核 吸引,则会导致“离子对 生成”。这些变化均是 在物理状态下进行的。
光电效应：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 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。
第七章 诱变育种
重点： 诱变育种的概念、诱变方法，诱变育种程
序。
第一节 诱变育种的意义及特点
• 概念： (induced mutation breeding)
利用物力和化学因素诱导生物发生遗传变 异，再通过选择育成新品种的方法。 • 诱变育种可分为：
物理诱变育种 化学诱变育种
20世纪20年代，Stadler用χ射线诱发玉米、大 麦发生突变，Tollenear(1934)利用χ射线育成第一 个烟草突变品种Chlorina，Gustafsson(1948),利用 芥子气（毒气、化学诱变剂）处理大麦获得突变体； Nilan(1967)用硫酸二乙酯处理大麦育成矮杆、高 产品种Luther。
其确切的诱变因素、诱变机理、遗传特点不 清，在学术界还有争论。（上海东方科举论坛， 张院士）
我国在该领域取得了国际领先水平的研究成 果，已育成许多作物新品种。
太空椒：
“太空椒”卫星87-2单果最重达750g，平均重 量达400克，亩产比地面对照的青椒高25%—30%，维 生素C含量和可溶性固形物的含量也高20%和25%，而 得病率却减少62%。
（2）局限 有利变异少。 难以综合改良。 诱变的方向和性质尚不能控制。
株高变矮 果皮变深
熟期变早
辐射引起甘薯叶和块根的变异
作物种类
谷物 油料作物 经济作物 蔬菜 果树 饲料作物 观赏植物
总计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
我国植物诱变育种成就 (1966-2001)
1966-80 1981-85
130
42
19
6
的电离，可分为电离辐射线和非电离电离辐 射线。目前用于作物育种的大多是电离辐射 线。
1、电离辐射线
χ射线（伦琴射线）：最早用于诱变的射线。由x光机 产生的电离辐射线，其能量和穿透力与χ光机的工作电 压有关。工作电压低产生的为软χ射线，穿透力较弱， 适于花粉外照射；工作电压高产生的为硬χ射线，穿透 力较强，适合小块组织、愈伤组织的外照射。
果实大、口感好、产量高， β胡萝卜素为普通番茄的3 倍,特别耐贮运 。
• 这个巨人南瓜是驻哈 “老虎团”生产基地自 行培育，并经过我国首 次载人航天飞船“神州 五号”带入太空育种的。 品质好，一般重量在300 到400斤。
• 孔雀草
花朵大、多、艳丽，而且一株孔雀草开不同的 花色不同花朵。
1987年8月5日，利用我国第九颗返回式科学试验卫星第一 次将一批水稻和青椒等农作物种子送向太空，目的并不是育 种，只是想了解空间环境对植物遗传性的影响。科学家无意 中发现，上过天的种子发生了一些意外的遗传变异，因此人 们开始考虑农作物的航天育种。
β射线：带电粒子, 质量小速度快，可以穿透几毫 米的组织。育种上常用的β射线由放射线性同位素 32P、35S产生。 32P、35S必须进入植物组织和细胞 后作为内照射才能产生诱变作用。
中子照 射装置
加速管
靶室装置
高压发 生器
不同照射距离
2、非电离辐射线
紫外线：波长较长、能量较低、穿透力不强，