二、化学诱变剂处理方法
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法 等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对 药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。 注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变 较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的 诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
• 思考题 • 1、主要物理诱变剂的种类、辐射源和主要特征是什么？ • 2、试述辐射诱处理的材料与相应的处理方法？ • 3、什么是照射强度和剂量强度？其单位是什么？如何进行新旧单位
的换算？
• 4、如何确定最适宜的辐射剂量？ • 5、主要化学诱变剂的种类、性质和诱变原理是什么？使用中应注意
哪些问题？
图7－1嵌合体的形成方式
诱变育种的实例
瑞典由Bonus经X射线处理育成的矮秆抗倒 的Pallus，中国育成的盐辐矮早三。 大麦对白粉病抗性是用诱变方法获得了抗 性基因ml-o， ml-o基因对白粉病免疫的， 该基因与坏死斑点性状紧密连锁。 各种作物经常诱发早熟突变体，如早熟大 麦突变体Mari品种的熟期提早8d。
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍 低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体， 则采取较高的剂量(降低株高)。 三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百 万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株， 但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
第三节 理化诱变剂的复合处理
• 诱变剂的复合处理比单独处理提高突变率。
第四节 诱变育种的工作程序
如果改良的个别性状为隐性基因控制的， 采用诱变育种的效果较好。在花卉育种中应用 诱变育种比较广泛，主要是花卉的改良要求性 状特异。 一、处理材料的选择
1.高产综合性状好和适应性良好的推广品种 2.诱变改良一两个性状的缺点。 3.选用单倍、体多倍体
• 与传统辐射相比在同样突变率情况下,离子束的损伤显然轻得多,表现 在对第一代生长的影响也小一些,因此,离子束诱变育种不宜效仿传统 辐射育种所采用的半致死剂量.
• 实验室两年来已测定8万个小麦材料,约10万粒种子实验结果证实:离子 束辅助外源基因群转移方法的确有效, T1代有定向突变,即变异性状与 外源基因群有密切联系.但从T2代来看,还不能肯定离子束辅助外源基 因群转移的主要机制.
• 离子束
• 余增亮先生开创的新兴交叉学科.
介导转基因、诱变育种、环境辐射
• 单粒子束可以对细胞进行定点定量辐射, 束线品质:单粒子束装置
• 静电加速器、偏转磁铁、磁四极透镜、束 线开关、瞄准器等,实验中已取得束流穿过 10μm小孔的标志性成果
• 离子束诱变和介导基因群转移小麦研究
• 中国科学院等离子体物理研究所 通过在不同能量和剂量离子注入对种子出苗率的影响的试验,发现随 着能量和剂量的增加,种子受到的损伤逐渐加剧,但品种间、剂量间的 差异均呈极显著水平,品种与剂量间互作达显著水平.
（一）不同的作物品种对辐射敏感性差异很大
作物辐射敏感性：豆科作物>禾本科作物和 棉花>十字花科作物和亚麻、红麻、烟草。
四棱裸大麦>六棱裸大麦>二棱裸大麦>四棱 皮大麦>六棱皮大麦>二棱皮大麦
（二）作物的不同器官、组织以及发育时间和生理性状，其敏感性也不同 和植物体含水量有关
（三）处理前后的环境条件也影响诱变效果 种子含水量、氧气、种子储存时间 诱变效果是与剂量成正比例的。诱变育种时，常以半、物理诱变剂的类别
物理诱变可以引起DNA的链断裂，再修复时也可造成交换、倒置、异位等 现象。
1. 紫外线是200－390nm的非电离辐射线。育种上应用的波长250－ 290nm。只适合于照射花粉、孢子等，多用于微生物育种。
2. X射线是波长为0.005－1nm的电离子射线 50-300kev 3. γ射线波长<0.001nm，是目前最常用的诱变剂。 常用的γ源有钴60与
铯137。 4. 粒子辐射 • 中子是不带电的粒子，穿透力强。0.5－2.0MeV为快中子，100eV为
慢中子，0.025eV为热中子。 • 带电粒子如α射线（穿透力弱，易在物质中停滞，作为能照射源诱发
染色体断裂的能力强），β 射线（穿透力大，电离密度小，作为放射 性同位素浸泡材料，内照射源。32P，14C）。
第九章 诱变育种
• 诱变育种是利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法。 • 诱变育种特点： 1.提高突变率，扩大突变谱 1000倍 2.改良单一性状比较有效，同时改变多个性状比较困难。 3.性状稳定快，育种年限短 4.易打破连锁 诱变育种的局限性： 1.诱发突变的方向和性状尚难掌握 2.一般情况难以在同一次处理中，在同一突变体中出现多个理想的变异
（一）烷化剂
如CH3C2H5可置换碱基中的氧原子, 烷化剂可以将DNA的磷酸烷化,烷化作用.
常用的烷化剂为甲基磺酸乙酯 （EMS）、硫酸二乙酯（DES）、乙烯亚 胺（EI）、亚硝基乙基尿烷（NEU）。
（二）叠氮化钠（NaN3）是呼吸抑制剂，可使 DNA的碱基发生替换,安全高效(大豆小麦)
（三）碱基类似物 能与DNA结合，导致配对错误， 碱基置换。
• 6、如何确定化学诱变剂的处理浓度和处理时间？ • 7、诱变育种与其他育种（如杂交育种）在后代处理上有何异同？ • 8、诱变育种M1为何需要密植？ • 9、试述诱变育种在作物遗传育种与农业生产中的成就？
10、植物诱变育种的特点和发展趋势是什么？
5. 其他物理诱变剂
• 电子束 诱变力高，生物损伤轻，能力一 般在5M～20MeV。
• 激光 亮度高，单色性，方向性，相干性 好。机理尚不清楚。
• 离子注入 对植物损伤轻，突变率高，突 变谱广。
6. 航天搭载
二、物理诱变剂处理方法
种子、绿色植株、花粉、子房、合子和胚细胞、 营养器官、离体培养中的细胞和组织。
剂量和临界剂量来确定各处理品种的最适剂量。 处理方法
外照射 外照射是处理的材料受到的照射来自外部的辐射源。种子、植株、花
粉、离体器官 内照射
利用同位素32P、35S、14C或65Zn的化合物，配成溶液进行浸渍种子使 植株吸收，或注射、施入、涂抹。 间接照射
培养环境
第二节 化学诱变剂及其处理方法
一、化学诱变剂的类别
第六节 存在的问题及对策
1. 提高辐射诱变效率 • 利用敏感材料 杂合的或异质的材料，利用单细
胞材料。 • 改进处理方法 一般认为中子诱变效率>γ射线>x
射线。慢照射、复合处理等环境条件（种子湿 度、温度、含氧量）。 • 筛选技术 采用生物化学，物理学的现代分析方 法 2. 调整目标，拓宽应用范围 观赏植物 3. 加强诱变与其他育种方法的结合 4. 加强与遗传工程的结合 如单倍体、体细胞、无 性系、离体筛选、原生质体培养