核技术应用-农业幻灯片.ppt

温度 温度效应即生物体系的辐射敏感性随照射时温度降低而减小的现象。温度之所以引起辐射损伤的变化，主要是因为影响了诸如DNA等大分子的结构（如氢键松散，较高温度导致分子的三维结构发生变化）；同时温度的变化也将影响自由基攻击大分子的能力。 辐射育种方法 含水量 环境中的水份含量对种子中含水量起调节作用，同时，种子中含水量不仅是机体结构的一个部分，又对机体的气体含量起调节作用，因此，水与其它各种因素一样，它不是单独存在的，而是构成复杂体系的一部分。当需要获得较高的染色体畸变率时，可以把种子的含水量调节至低水平（＜6%），并在有氧条件下照射。 辐射育种方法 储藏 种子照射结束后在贮藏时期内所发生的生物学效应称为贮藏效应。研究表明，贮藏期内种子的生物学效应与射线的间接作用和机体的修复作用等相关。贮藏效应对辐射育种具有一定的实际意义，一般说来种子在辐照后需要贮藏一段时间才能进行育种，这是因为辐照后的种子需经一定时间修复射线对其机体造成的生物学损伤。 辐射育种方法 诱变材料的选择 诱变材料与突变有密切关系，限制产生突变和发现突变体的主要因素是诱变材料有机体的基因结构。 对有性繁殖系作物 种子——便于大量处理、使用和运输。 对无性繁殖系作物 休眠芽、各种不定芽和处于减数分裂期的花芽、休眠期的枝条、生根前后插条和叶片、块根和块茎、匍匐茎、植株等。 辐射育种方法 诱变材料的选择 果树通常选择休眠枝的叶芽作为辐照材料。如苹果、梨、桃、樱桃等落叶果树。 辐射育种方法 辐射育种中组织、细胞培养技术 对于辐射育种，不论在试验诱变中或是在育种范畴内，组织和细胞培养技术都十分重要，采用组织培养术可更容易地处理不同阶段的细胞或组织。 这是由于染色体在不同阶段的复制是非同步的，而每一阶段的复制期对诱变处理都特别敏感，如果选择在特定阶段进行处理，可引起某种特定的变异。 高等植物的不同组织和处于不同生育阶段的同一组织，其基因激活程度也有所区别，因此可以根据需要来对处理组织的种类或所处阶段进行选择。 辐射育种方法 辐射育种中组织、细胞培养技术 注意事项： 离体细胞、组织的辐射敏感性和诱变剂量 细胞培养中的几个辐射效应 剂量效应、分散剂量效应、短时间间隔效应、间接作用影响、延迟平板培养的修复作用等 突变细胞或突变体的分离、选择技术 辐射育种方法 辐射育种是核农学的重要组成部分，全球通过辐射育种方式培育了2376个品种，我国建立了完整的辐射育种程序，培育了645个，占全球的四分之一以上（2009年数据）。 辐射育种的应用及展望 辐射育种的应用及展望 鲁棉343 “鲁棉343”是利用辐射诱变和常规育种方法相结合，选育出的具有陆地棉和海岛棉性状的长绒棉新品系，其最大绒长达36.4毫米，并适宜在黄淮棉区种植，是我国在选育改良长绒棉花品种研究中的一个突破进展。 辐射育种的应用及展望 早稻品种浙辐802系1978年用60Co—γ射线300Gy辐照中熟品种四梅2号干种子，于1980年选育定型，具有早熟、穗大粒多、高产、抗病适应性广等特性。1983年开始试种30万亩，据农业部种子总站统计，该品种1986年推广面积达1506万亩，成为当年全国水稻201个常规品种面积之首位，1987年上升到l913万亩，成为国内外历史上种植面积最大的水稻突变品种，1988年种植面积突破2000万亩，这样，浙辐802连续3年种植面积居全国水稻常规品种之首位。目前，它已成为湖南、江西、安徽、湖北、浙江等省早稻主要当家品种之一。一般亩产420～450千克，最高亩产630千克，每亩增产幅度为35～45千克。 “浙辐802”水稻 辐射育种的应用及展望 辐射育种培育的果树与原树的所结果实的对比 航天育种培育的南瓜王（左）和大茄子（右） 辐射育种的应用及展望 辐射诱变方法与技术的发展 目前国内外在辐射育种的研究与实践中，以提高诱发突变频率和选择效率为中心，不断改进辐射育种的方法技术，如诱变因素、诱变对象、诱变条件和筛选方法等，取得明显进展。 辐射育种的应用及展望 展望 发展方向： 拓宽突变谱、提高突变率、定向诱变、复合诱变、缩短育种周期等。 辐射育种的应用及展望 第八章 核技术在农业领域中的应用 “核农学”（Nuclear Agriculture）:主要研究核素和核辐射及相关核技术在农业科学和农业生产中的应用及其作用机理的一门交叉学科。 功能：核技术是增加农业产量、提高农产品品质的最有效手段之一，可为农业提供优质良种、控制病虫害、评估肥效、控制农药残余、保持营养品质、延长储存时间、鉴定粮食品质等。 核农学分类： 核辐射技术及其在农业中的应用， 核素示踪技术及其在农