空间诱变技术与其在我国花卉育种上应用.PDFVIP

( ) 林 业 科 学 研 究　2002 ,15 2 :229～234 Forest Research ( ) 　　文章编号 : 2002 空间诱变技术及其在我国花卉育种上的应用 王 　雁 ,李潞滨 ,韩 　蕾 ( 中国林业科学研究院花卉研究与开发中心 ,北京 　100091) 摘要 : 在综述微重力环境 、空间辐射等对生物样本的诱变研究成果的基础上 ,论述了应用空间诱变技 术进行高科技生物育种的理论基础 。回顾了空间诱变技术在我国农作物 、花卉新品种选育工作中取 得的成就 ,并探讨了花卉新品种培育中应用空间诱变的不定向性的优势及花卉空间诱变成功的可能 性 ,对未来花卉空间诱变育种的应用前景进行了展望 。 关键词 : 空间诱变育种 ;微重力 ;空间辐射 ;花卉育种 中图分类号 : S335 　　　　　文献标识码 : A 空间环境相对于地球环境具有高真空、微重力 、高能空间辐射以及强烈的地磁场 ,这些特 殊条件 ,对进入空间环境的植物材料具有明显的诱变作用 。“空间诱变育种”是指利用返回式 卫星 、高空气球以及高空模拟试验搭载生物种质材料 ,在近地空间物理和化学因素影响下 ,使 生物后代发生变异 ,经地面选育 ,培育新品种的方法 。空间物理诱变因素主要包括自由空间辐 ( ) 射 空间的电磁辐射与空间的电离辐射 、重力 、大气 、磁场 。空间化学诱变剂种类很多 ,如辐射 ( ) 保护剂 、辐射敏化剂乙二胺四乙酸 EDTA 等 。已有的研究表明 ,空间诱变作物具有变异频率 高 、变异幅度大 、多数性状的变异能够遗传等特点 ,有些变异是迄今地球上用其它诱变因素处 理难以出现的 ,因此 ,把空间诱变作为农作物遗传育种的新途径已受到国内外遗传育种界的广 泛重视[ 1 ,2 ] 。我国自1987 年开展农作物 、抗生素及酶制剂菌种等的诱变育种研究以来 ,取得了 一定的成绩[ 1] ,2001 年 1 月 ,我国搭载花卉种质材料的“神州 2 号”卫星成功返回地面 ,再次引 起人们对花卉空间诱变育种的广泛兴趣 。 1 　空间诱变育种的理论基础及特点 11 　空间诱变育种的基本理论 111 　植物的向重性及微重力影响 　在地球重力场中生长的植物均具有向重性 。植物进入 ( ) 空间环境 ,重力极大的降低 ,失去了在静止状态下 地球重力 1 g 的向重性生长反应 ,导致对重 力的感受 、转换 、传输 、反应发生变化 ,产生直接效应和间接效应[ 1] 。多数高等植物具有特殊的 重力敏感器官 ,能够识别重力矢量的改变并启动系统的响应 ,发出信号引起广泛的生理反应 , 表现出微重力的直接效应 。而间接效应是植物响应微重力条件所引起的局部环境的变化 。 [3 ] 蒋兴村等 认为微重力能够使生物体细胞的形态发生变化 ,增强了对诱变因素的敏感性 , 　　收稿 日期 : ( ) 基金项 目: “国家林业局西部专项 J 00B00111 的部分内容 ( ) 作者简介 : 王雁 1969 ,女 ,黑龙江哈尔滨人 ,副研究员 , 园林博士. 230 林 　业 　科 　学 　研 　究 第 15 卷 　　　　　 [4 ] 使染色体 DNA 损伤加剧而增加变异的发生机率 。还有的研究表明 ,微重力可能干扰 DNA 损伤修复系统的正常运行 ,即阻碍或抑制 DNA 断链的修复 。美国空间实验室 D1 飞行中发现