诱变育种历史 诱变育种历史

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1.突变育种的概念

答:诱变育种是利用物理或化学诱变剂对均匀分散的微生物细胞群体进行处理，以促使突变率得到大幅度提高，然后通过简单、快速、高效的筛选方法选出少数符合育种目的的突变体，用于生产实践或科学研究。目前用于发酵工业和其他生产单位的高产菌株，几乎都是通过诱变育种，生产性能有较大提高的菌株。诱变育种不仅可以提高产量，还可以提高产品质量，扩大品种，简化生产工艺。诱变育种因其简单、快速、效果显著而成为目前广泛应用的主要育种方法之一。

各种性状的突变可以在没有人为因素的情况下自发进行，但自发突变的突变率很低，获得所需突变体的可能性很小。在人工物理和化学诱变因素的作用下，该菌株的突变率大大提高，筛选性状优良的突变菌株的可能性大大增强。这些物理化学诱变剂也被称为诱变剂。

直接从自然界分离出来的野生型菌株，往往产品积累能力低，不能满足工业化生产的需要，这就要求我们进行菌株转化，也就是育种。育种方法很多，包括定向育种、诱变育种、杂交育种、细胞融合和基因工程。目前，诱变育种仍然是微生物学家最有效和实用的方法

2.猫的繁殖历史是怎样的

在古代，自从人类定居下来，人们就把野猫驯化为家猫，因为猫可以帮助人类消灭老鼠。

但是它的经济意义没有其他家畜家禽大，所以在饲养上没有像马、狗、鸡等家畜那样受到重视。所以猫的品种和个体差异相对较小。

19世纪末，猫作为实验动物，为猫开辟了新的用途，猫的饲养引起了人们的关注。许多猫品种已经在国外繁殖。

中国华北制药厂已初步固定实验猫，养猫工作取得进展。全国各地的一些爱猫人士和猫专业户也在选猫配种方面做了一些工作，培育了很多比较好的观赏猫。

3.什么是“介于空之间的突变育种”

所谓植物间诱变育种技术空是指在育种过程中利用辐射强、高保真空的特殊环境、微重力等未知因素对植物育种材料进行诱变，以获得优良新品种或特殊种质材料的一种新的育种技术。

1.植物间突变育种技术的特点空以及植物间突变环境的基本特点空。空之间的环境特点是强辐射、高保真空、微重力和一些与地球不同的未知物理化学因素。

近几十年来，随着航天器的成功发射，生命科学特别是植物科学的研究在空之间取得了长足的进步。自1960年以来，用卫星研究空植物的生长和遗传变异已有30多年的历史。

据统计，1975-1988年间，世界上进行空生命科学研究的卫星有109颗，其中33颗携带植物材料，占总数的30.3%，其中前苏联76颗，美国14颗，中国3颗。据有关报道，近年来，运载植物材料的返回卫星发射频率有所增加。

由于空之间的诱变育种有其独特的性质和特点，需要解决以下问题:①研究空条件下植物生长发育的特点和规律，以改善空之间人类生存的小环境；(2)解决宇航员的食物；③利用空之间的条件引起植物的遗传变异，为植物的诱变育种开辟了新的途径。空间诱变育种技术的特点。

①空之间的突变不需要人工设置有环境污染的诱变源，因此对环境没有污染，符合当今世界所要求的人口、资源、环境的可持续发展方向；②由于空之间的诱变因子较多，诱变范围广，诱变范围大，有利于加速育种进程。有可能获得目前植物育种中难以突破、对产量、品质和综合经济性状有突破性影响的特殊变异材料，培育出各种类型的超级植物品种。2.空之间的诱变育种原理和效果与地球表面相比，太空具有强辐射、高保真空、微重力等一些未知因素，使得空成为一个特殊的环境。当地球生物离开它们已经适应的生活环境，进入它的空

例如，空之间的早期生命科学研究结果表明，拟南芥、莴苣、黄瓜、胡萝卜、大麦、小麦、玉米、烟草等植物可以引起空之间的遗传变异。研究人员发现，当地球植物种子在空之间飞行一段时间后种植并在地面发芽时，细胞染色体畸变的频率大大增加。如顾瑞琪等人报道，在空之间飞行后，小麦种子的萌发虽然与未处理的种子没有显著差异，但根尖细胞中微核和染色体桥的出现频率大大增加。

据王彩莲报道，用卫星空处理的5个水稻品种的根尖细胞有丝分裂指数高于地面对照组。3.影响空 空间突变的因素可引起细胞内染色体畸变，引起植物遗传性状变异，但对强辐射和微重力的认识是一致的。

宇宙射线。强辐射是空之间环境的主要特征之一，指宇宙射线的作用。所以宇宙射线是空之间诱变育种的主要诱变因素之一。

当植物种子或组织在空之间运行时，种子或组织中更多的染色体在受到宇宙射线中高能重离子的撞击后发生畸变，植物的异常发育率增加。不同部位被高能离子击中，扭曲情况不同。根分生组织和胚性分生组织受到打击时，畸变率最高。微重力。

在研究空之间的诱变效应时，微重力和空之间的其他条件也在生物效应中起作用。在空之间飞行的种子即使没有被宇宙线离子击中，发芽后也会观察到染色体畸变，在空之间飞行的时间越长，畸变率越高。

Anikeeva和其他人认为微重力通过增加种子对其他诱变因素的敏感性发挥作用。这可以用微重力对植物的向性、生理、代谢、激素分布、Ca2+含量及分布、细胞结构的影响来解释，特别是微重力下的核畸变、分裂紊乱、浓缩染色体增多、核小体数量减少等现象，进一步说明遗传相关物质受微重力影响。

植物材料。在空之间的诱变过程中，不同的植物材料具有不同的诱变效应，不同的植物品种、品种、组织类型、细胞类型以及不同生长发育过程中的材料对环境因素和生存极限值的敏感性不同，因此其诱变效率也不同。

例如，Nuzhdin发现大麦种子与空的反应与种子的休眠状态和实验所用品种的辐射敏感性有关。这表明处于活跃生理状态的生物比处于休眠状态的生物对空之间的环境更敏感。

4.空诱变育种技术成就自1960年以来，空之间的植物生长和遗传变异研究在研究和实际应用上取得突破性进展。自1987年以来，中国利用返回式卫星搭载植物种子、无性系、植株结构和愈伤组织，从中获得了大量有用的变异材料。

在随后的几年里，这类实验成功开展，植物材料涉及到我国主要的粮食作物和蔬菜作物。到目前为止，已成功选育出一些突变类型优良的新种质和农艺性状优良的新品系。粮食作物。

1988年，中国科学院遗传研究所和江西省宜丰县农业科学研究所对“农垦58”水稻品种进行了卫星空诱变，从中获得大粒型、大穗型、优质型、黑米型和红米型突变体，并于1993年选育出两个高产优质新品系。陈元方等人用高空气球处理了两个粳稻品种“59”和“向海”。在SP2世代调查中，发现株高、生育期、穗长、颖花颜色等11个性状存在较大差异，尤其是亲和基因较宽。

4.诱变育种的常用方法如下

诱变育种:是利用物理或化学诱变剂改变诱变对象中遗传物质的分子结构，引起性状变异，通过筛选获得符合要求的突变株的育种方法。

物理方法:常用的有射线、激光微束、离子束、微波、超声波、热等化学诱变方法:浸渍法、涂片法、滴制法、注射法、涂抹法、熏蒸法。化学诱变剂，5-溴尿苷，氮芥，n '宽甲基n '亚硝基胍)。

生物学方法:空条件处理诱变、病原微生物诱变、转基因诱变秋水仙碱是一种从百合科植物的根、茎、种子等器官中提取的药物秋水仙碱，其分子式为C22H25O6N。蝮蛇属浅黄色粉末，纯产品为针状无色结晶，毒性极强，熔点155℃，易溶于水、酒、氯仿和甲醛，不易溶于乙醚和苯。

秋水仙碱能抑制细胞分裂时纺锤体丝的形成，使正常分离的染色体不能被拉到两极，而秋水仙碱能抑制细胞板的形成，使细胞有丝分裂在中期停止。由于不影响染色体复制，加倍后的染色体仍在一个细胞内，导致多倍体。

处理后，如果用清水冲洗秋水仙碱残液，细胞分裂仍能恢复正常。秋水仙素水溶液常用于人工诱导多倍体。

制备方法是将秋水仙碱直接用冷水溶解，或先用少量酒精溶解，再加入冷水。制备好的溶液应储存在黑暗的棕色玻璃瓶中，以避免阳光直射。此外，瓶盖应拧紧，以减少与空气体的接触，避免失效。

3。秋水仙碱浓度和处理时间秋水仙碱溶液浓度和处理时间长短是诱导多倍体成功的关键因素。

秋水仙碱处理的有效浓度一般为0。0006%~1。

6%，适宜浓度为0。2%~0。

4%。处理时间的长短与秋水仙碱的浓度密切相关。一般浓度越高，治疗时间越短，但反之可以适当延长。

大多数实验表明，高浓度、短处理时间的效果优于低浓度、长处理时间的效果。但治疗时间不应少于24小时或以1~2个周期的细胞分裂为原则。

由于不同的植物、器官或组织在一定条件下对秋水仙碱的反应不同，需要根据不同的条件掌握处理的浓度和时间。例如，东北林业大学的张子房等人利用白花金鱼草种子进行多倍体诱变，采用浓度为0。

3%~0。5%秋水仙碱处理24h有较好的诱变效果。

另一项试验表明，处理矮牵牛种子的适宜浓度为0。01%~0。

1%，含0。05%治疗时间24小时为最佳。

在不同器官中，处理过的种子浓度可稍高，持续时间可稍长；处理幼苗时，浓度应较低，处理时间可较短；植物的幼根对秋水仙碱敏感，容易受损。因此，处理根系时最好交替间断使用秋水仙碱溶液和清水。秋水仙碱溶液只影响分裂细胞，对其他状态的细胞没有影响。

因此，处理植物材料的合适时间是种子、幼苗、幼根和茎的生长点，以及鳞茎和鳞茎的萌芽芽。如果处理材料的发育阶段较晚，诱导出的植株容易发生嵌合现象。

4。秋水仙碱处理法浸泡法该方法适用于种子和枝条盆栽苗茎段生长点的处理。

一般选择干种子或发芽种子，放入培养箱中，然后倒入一定浓度的秋水仙碱溶液，溶液量为沉水种子的2/3。治疗时间多为24小时，浓度为0。

2%~1。6%。

浸泡时间不宜过长，一般不超过6天，以免影响根系生长。最好在生根前完成处理。

处理后，及时用清水冲洗残液，然后播种或砂培种子。对于百合来说，二倍体鳞片往往是采摘后浸泡在0。

05%~0。1%秋水仙碱溶液，处理1~3小时，然后清洗、切割。

唐菖蒲的小球也可以被浸渍以促进染色体加倍。将幼苗盆栽，处理时将花盆倒置，使幼苗的顶端生长点浸入秋水仙碱溶液中，直至生长点完全浸入。

组培试管苗也可采用浸泡法，但根部必须用纱布或湿滤纸覆盖，因材料不同，处理时间可从几天到几天不等。钻屑一般处理1~2天。

滴定时，用滴管将秋水仙碱水溶液滴在子叶和幼苗生长点上。一般6~8小时滴一次。如果气候干燥，蒸发快，可以在中间加一次蒸馏水，反复处理一至几天，使溶液通过表皮渗入组织。

如果水滴很难停留在芽上，可以用棉球包裹芽，然后用滴芽液处理。与浸种法相比，该方法可避免对植物根系的伤害，节约药液。

用脱脂棉或纱布用毛细管法包裹植物顶芽和腋芽后，将脱脂棉和纱布的另一端浸入装有秋水仙碱溶液的小瓶中，将小瓶放在植物附近，用毛细管吸水逐渐浸湿花蕾。这种方法通常用于处理大型植物的芽。将秋水仙碱乳液涂在牙齿或齿尖上，定期洗掉乳液。

保留新芽的顶芽，去掉牙齿下的几片叶子，放上一个胶囊。0内部。

24小时后，通过向65%琼脂中加入秋水仙碱，可以将胶囊取出。注射法是用微量注射器将一定浓度的秋水仙碱溶液注射到植物的顶芽或侧芽中。

据日本山川邦夫报道，部分种菊苣用秋水仙碱处理11天，再用0。04~0。

05Gy的x射线照射可使染色体加倍植株的发生率提高60%。还有秋水仙碱一个人。

5.蔬菜育种史

一、发展历程中国蔬菜种类繁多，栽培历史悠久。

在蔬菜品种选育和良种繁育方面，有关于选种保种方法的记载，如植物选择、果实选择、单株、单贮等。北魏贾思勰的《齐民舒窈》中有论述混种危害、提倡选穗、设立专门保留地、剔除劣质种子和保留方法的记载。

可见，中国古代劳动人民在长期的生产实践中积累了丰富的蔬菜选种保种经验。然而，发展科学蔬菜育种的历史并不长。

在20世纪40年代，只有少数高校和农业试验场开展了蔬菜育种的科学研究。中华人民共和国成立后，蔬菜育种发展迅速，成绩显著。

建国以来，蔬菜育种的发展经历了以下三个阶段。第一阶段——建国初期。

新中国成立之初，生产使用的蔬菜品种主要是当地农民。20世纪50年代初，一些地区的农业科研院所和园艺研究所设立了蔬菜研究实验室或蔬菜研究项目，蔬菜研究工作逐步开展。

1955年，中央农业部发布了“尽快调查收集农家品种”的指示，全国各地广泛开展了地方蔬菜品种的收集整理工作，许多地方还公布了蔬菜品种记录。这个阶段可以说是新中国蔬菜育种的起步阶段。

当时蔬菜种子的生产是家家种菜，家家留种。由于留种技术的限制，种子质量不高，数量不足，不能满足生产需要。

特别是对于一些异花授粉的蔬菜作物，由于隔离的问题无法通过家庭留种来解决，混合品种退化的现象更加严重。第二阶段——1958 ~ 1978年。

1958年，农业部提出了我国第一个种子工作政策“四自一辅”，即每个农业社会都要自育、自选、自留、自用，并辅以国家必要的调整。在这项政策的指导下，中国的种子工作取得了很大进展。

1958年，中国农业科学院和北京农业科学院双重领导下的蔬菜研究所成立。此后，全国各地区都建立了蔬菜研究所或蔬菜研究室，形成了全国蔬菜科研体系。现阶段，一些科研单位和农业院校通过引进和选育，为生产提供了大量优良品种。

20世纪60年代，我国一些科研机构开始研究蔬菜杂种优势的利用，准备并推广了几代杂种。20世纪70年代后，蔬菜杂种优势利用迅速发展，在短时间内培育出大量甘蓝、甘蓝、萝卜的优良自交系和自交不亲和系，雄性不育系和雄性不育两用系，番茄、甜椒雄性不育系和黄瓜雌性系。这些材料的培育极大地促进了我国第一代蔬菜种子的产生。新培育的蔬菜品种和第一代杂交种在生产中发挥了重要作用。

例如，黄瓜在金燕系统中发挥了显著的高产稳产作用。天津蔬菜研究所风后等科研人员从1959年开始培育黄瓜新品种，育成了金燕1号、金燕2号、金燕3号、金燕4号等高抗黄瓜霜霉病和白粉病品种，在全国范围内广泛推广，取得了很大的经济效益。

第三阶段——1978年以后。1978年以来，我国农业科技发展迅速，蔬菜育种取得了显著成就，尤其是育种理论和方法的研究。

研究人员研究了蔬菜作物一些主要经济性状的遗传规律、多倍体诱导、辐射诱变和克服远缘杂交困难。特别是在组织和细胞培养方面，我国较早通过花药培养获得茄子、大白菜、番茄和辣椒的单倍体。马铃薯、大蒜和草莓的脱毒组织培养以及甘蓝、芥菜和圆柏的离体快速繁殖均获得成功。

在保持亲本材料的纯度和繁殖、克服自交不亲和性和简化杂交制种程序等方面的研究也取得了很大进展。同工酶技术、DNA分子标记技术和转基因技术都已应用于蔬菜育种，并取得了良好的效果。例如，抗贮藏转基因番茄和抗病毒转基因马铃薯等转基因蔬菜品种的研究已经取得成功。

二.育种研究体系现状中国的育种研究体系自新中国成立农业研究所以来，一直是全民所有制的政府机构。这些单位属于中央，省、市、自治区政府，农业院校，地方市政府，县级政府。

大多数农业科研单位从事包括蔬菜作物在内的各种作物的育种工作，一些县级农业科研单位也承担科研任务。由于机构的性质，我国育种研究机构的科研活动由各级政府管理，由政府任命的研究负责人负责日常工作。

各科研单位的具体科研活动由本单位科研管理部门管理。这种在我国长期实行的科研体制，极大地促进了计划经济体制下我国农业生产的发展。

然而，随着改革开放进程中计划经济向市场经济的过渡，原有的体制在许多方面与经济发展不相适应。近年来，我国出现了少数民营农业研究机构开展蔬菜作物育种。

目前，国家正在进行科研体制改革，原本是事业单位的育种科研机构正在向企业转型。目前，随着生产的不断发展和人民生活水平的提高，主要研究课题和育种方法对蔬菜品种的要求越来越高。

目前，我国蔬菜育种研究内容广泛，育种目标多样化。更重要的研究课题包括:①优质蔬菜育种；②蔬菜抗病虫害育种；③蔬菜抗性育种；④适宜设施栽培的蔬菜品种选育；⑤蔬菜高产育种。目前，蔬菜育种方法有很多种。一方面，选择性育种、有性杂交等传统育种方法仍占一。