生物诱变育种知识点总结
2017-05-30耿雨露
耿雨露
摘 要:生物育种是利用多种技术方法、原理培育生物新品种的一个过程,同时这一知识点也是我们高考中必考的一个知识点。在高中生物课堂上老师向我们介绍了多种育种方法:杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、诱变育种等,知识体系比较零散,因此在本文中通过对诱变育种知识点的回归总结重建一个对其完整的知识体系。
关键词:诱变育种;知识点;总结
引言
高中生物中在掌握了遗传和变异知识点的基础上,将育种方法又分为六大方法,每一个方法都具有自身的优缺点,而且我们也发现在高考真题、模拟题中都多次甚至是频繁出现关于诱变育种的考点,其中失分率之高理应引起我们的重视。诱变育种知识点在教材中没有系统性,下面就诱变育种知识点进行总结。
1 诱变育种的概念及原理
首先我们要了解何为诱变育种以及它的原理,对其有个清晰的认识。诱变育种是利用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,是指用物理、化学因素诱导动植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的个体中选择有用的个体直接或间接育成新品种。那么它的原理就是基因突变。
2 诱变育种的流程
首先是對天然菌种的选育,在调查研究以及查阅相关资料后,设计实验方案;确定采集样品的生态环境,随后在确定特定的增殖条件后进行增殖培养,要确定特殊的选择培养基及可能的定性或半定量快速检出法;然后进行平板分离,在原种斜面上确定发酵培养基础条件,进行初筛、复筛和结合初步工艺条件的再复筛,筛选出3到5株,每一株进行纯种分离;最后也是最为关键的步骤就是诱变菌种。
诱变育种这个过程应该把握以下几个原则:(1)在选择诱变剂时要进行比较,同等简便的条件下要选择效率最高的因素,效果一样的情况下要选择最简便的因素。(2)在挑选优良的出发菌株时要遵循以下3种:生产上已发生自变的菌株、对诱变剂敏感的菌株以及有利于进一步研究的菌株。(3)在处理单细胞悬液时应均匀分散,孢子、芽孢应进行一定的萌发。(4)选择合适的诱变剂量,一般情况下正变较多出现在低剂量中,负变较多出现在高剂量中。(5)选用高效的筛选方法。
3 诱变育种的优缺点
诱变育种的优点在于可以提高突变率,产生新的基因,在较短的时间内获得更优良的品种,加快育种进程,大幅度改良某些性状。而缺点就是因为基因突变具有不定向性而且有利的突变很少,所以诱变育种具有一定盲目性,所以利用理化因素出来生物提高突变率,且需要处理大量的生物材料,再进行选择培育。除此之外诱变的方向和性质不能控制,改良数量性状效果较差。
4 诱变育种在各领域的应用
4.1 在微生物学中的应用
微生物对人类的影响越来越大,如何发挥微生物最大效应是不少学者研究的问题,他们发现传统的自然随机选育已经不能再满足人们的需求,诱变育种已经成为可以替代的菌种选育的一个重要途径。在日常生活中,很多有益的微生物在自然环境下受到一些因素的限制,其生长繁殖受到影响,因此要在特定的条件下对微生物进行诱变满足它生活的环境。那么这样一来对防治植物病害的有益微生物的筛选是十分有必要的,要通过诱变育种,对菌种进行改良,筛选出获得高效的微生物,真正的应用于农业生产中。诱变育种技术在微生物领域生防菌的筛选中发挥了重要的作用。
4.2 在大豆育种中的应用
诱变育种法与常规育种方法相比,具有方法简便、育种周期短、效果好等特点,其在改良作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用,已成为世界上普遍应用的先进育种方法之一,在大豆育种中有着积极广泛地应用。
4.2.1 物理诱变法
物理诱变法是指利用一些物理因素处理农作物种子、花粉、器官、植株,引起植物染色体发生畸变,诱发出新的可遗传变异,从中筛选出有利变异性状的后代,育成新的品种。在大豆育种方面,安徽农业大学采用Ne激光育成的大豆新品种安激2号,高产、适应性范围广、蛋白质和脂肪含量高,同时抗花叶病毒和孢囊线虫病,已推广种植面积达6万hm2,种植面积还在迅速扩大。
4.2.2 化学诱变
化学诱变育种是利用化学诱变剂诱发作物突变,通过多世代对突变体进行选择和鉴定,直接或间接地培育成生产上能利用的农作物品种。我国于1958年开始大豆诱变研究,至今已育成一大批高产、优质、抗病性强的大豆新品种。李占军等诱变育成大豆新品种“化诱5号”;于秀普等应用EMS附加平阳霉素(PYM)后处理大豆种子,经过累代选择培育的冀豆8号,已在生产上大面积推广应用。20世纪70年代中期之后,诱变育种应用更为广泛,利用化学诱变剂EMS、NMU或者ENU,Sebastian等分离出对磺脲类除草剂抗性增加的大豆新品种。
4.2.3 诱变育种在太空农业方面的应用
目前诱变育种在太空农业方面的应用也是风生水起,由于太空环境具有复杂的综合物理因素,对植物或生物遗传性有着强烈的动摇和诱变,利用诱变育种技术可以在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源,选育突破性新品种。太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用,可以产生较高的变异率,其变异幅度大、频率高、类型丰富,有利于加速育种进程,太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用,就比如说太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多,口味、重量和外形发生了变化,太空诱变可以获得高营养成分、口感好的突变体。而且空间诱变植物一般在第4代可稳定,比常规育种的第6代稳定提前2代,对缩短育种周期极为有利,可以节约许多人力物力。
5 结语
在通过对诱变育种这个知识点系统且细致的复习之后,我们应该对诱变育种这一项新型技术的原理、优缺点以及在不同领域的应用有着进一步的认识,加之练习题的巩固作用就可以完完全全掌握这个知识点了。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准(实验)[M].北京人民教育出版社,2003:4.
[2]仁青曲珍.农牧育种发展趋势的研究与讨论[J].农业科技与信息,2016,(5):106-107.
(作者单位:衡水第一中学)