园林植物辐射育种探讨
2019-03-18胡钦钦
胡钦钦
(荆楚理工学院 湖北荆门 448000)
植物育种随着科技的不断发展,已经由原本的比较单一的方法上升到了辐射育种。目前存在的育种方式还包括组织培养、航天育种、离子束注入诱变技术等方式。随着技术的不断精进,辐射育种所使用的辐射线的范围也越发广泛,能运用到的育种范围也不断的在扩展。
1 园林植物辐射育种中可用的辐射类型
1.1 早期使用的χ射线和ϒ 射线
χ射线和ϒ 射线是在最开始的时候就参与到园林植物育种中的射线。其中,运用ϒ 射线的植物辐射育种率已经达到了总数的一半以上,在整个园林植物育种中的辐射育种中占据着十分重要的位置。这两种射线普遍存在的优势在于穿透力比较强,所以在植物辐射育种中起到的效果也较强。
1.2 辐射育种中的中子流
中子数与不带电的粒子在粒子的运动过程中,不与电子发生反应。并且中子本身不能够放射出射线,也不能够参与到辐射育种中,但是中子和原子核互相碰撞,能够产生射线来应用于辐射育种。
1.3 紫外线等的辐射育种
紫外线由于波长的原因,不能很好地运用到各种各样的植物育种中,目前存在的紫外线辐射育种较常见的是春兰的原球茎。由于紫外线的穿透能力是有限的,所以紫外线辐射育种的运用范围比较窄。
2 园林植物辐射育种的方法及成果
2.1 园林植物辐射育种的原材料
目前的辐射育种包括的辐射源类型是多种多样的,不同的辐射源能够给植物造成的诱变是不同的,选取植物的组成部分对辐射源的敏感性也是不一样的,所以同一种射线作用于不同的植物部分中,会产生不一样的效果。所以说由于辐射源的不同和植物受辐射源照射的部分的不同能够产生多种多样的结果。在早期开展辐射育种的时候,实验选取植物的部分仅仅限于种子,但是随着辐射育种技术的不断开展,选取的范围也扩展到了一些植物的器官以及植物在不同形式下繁殖的部分。
在接受辐射育种的过程中,植物本身具有的自愈能力可能会对育种的结果产生影响,所以根据植物不同部分对于辐射源的敏感性,培育将在不同的辐射育种要求下进行选取。
2.2 园林植物辐射育种的程度控制
辐射育种本身就是对植物原有的体系进行破坏的一种方式,那么在这一过程中,需要严格把控好辐射的用量,以免一些植物在受到严格的辐射之后,导致存活率降低,或者导致育种的结果超出了原本预期的范围。辐射育种的辐射源的照射剂量越大,就意味着辐射育种的照射时间较长,频次较高,就很容易导致种子的基因突变,使得辐射育种达不到预期的效果。在目前所展开的辐射育种的实验过程中,研究发现正常的存活率达到了60 %以上的育种剂量是最适合该种植物进行辐射育种的剂量。但是这一比率是有上限的,目前在70 %以下的存活率是最适合的,因为如果存活量过高的话,意味着辐射育种其实并没有起到它实质性的效果,也没有起到关键性的作用。
2.3 园林植物辐射育种的成果
我国的辐射育种已经取得了阶段性的成效,在不断的试验当中,使菊花的营养器官受到辐射照射之后,育成了每年9~15 个芽变新品种,并且使得菊花出现了金光四射等6 个新的原本不曾有过的品种。目前,我国在辐射育种中对于菊花的培育相对来说是比较成功的,因为它达到了花色,花朵,数量,瓣形等各个方面的变化。除此之外,在使用热中子辐射源照射草地早熟禾的种子之后得到的效果使其突变率提高了311 倍。在对非洲菊的愈伤组织进行辐射照射之后非洲菊的生产量和叶绿素含量也发生了很大的变异。在对莲花进行种子的照射之后,育成了点额妆以及丹顶玉阁等莲花的新品种。这些都是我国在园林植物辐射育种中取得的突破性成就,随着技术的不断进步,未来我国园林植物辐射育种的成就将会越来越多,辐射育种技术会越来越成熟。
3 园林植物辐射育种的问题及解决方法
3.1 参与辐射育种的植物数量和种类有限
目前,我国参与辐射育种的植物还局限于一些观赏性的花卉类,一些和人们生活息息相关的植物并没有参与到辐射育种的过程中来,所以得出的结果相对来说比较片面,仅仅局限于这类观赏性花卉上。目前我国参与辐射育种最多的植物是菊花和月季,但是对于一些并不开花的植物,辐射育种的运用还不是十分普及。因此接下来需要做的是将辐射育种的范围不断扩大,尝试用其它的植物进行辐射育种,去探究不同植物对于辐射育种的不同结果。在未来需要注意的是,不应把辐射诱变技术局限于一些比较常见的花卉上,而是应该将其扩展到一些观叶植物和草本花卉上,甚至在未来可以扩展到一些人类可食用的植物上面来造福人类,提高食用类植物的可食用范围。
3.2 参与辐射育种的辐射源类型有限
目前我国辐射源的使用仍然局限在ϒ 射线上面,但是对文章前面提到的中子数以及紫外线等辐射源的使用相对来说比较少,未来需要做到的是寻找一些新的辐射源,寻找一些新的辐射手段来使辐射育种的方向更加的广阔,使它的过程更加的多样。比如离子束注入诱变,航天育种等方式就很少的会体现在园林植物育种当中。能够解决这一问题的方式,就是我国的生物学,物理学等水平也要按照园林辐射育种的要求不断的去提高。要加强对于生物学中细胞的研究,以及在整个辐射育种的过程中应当了解如何去使用辐射源。除此之外,还可以去寻求一些更多的辐射源类型运用于园林植物辐射育种当中,进而提高辐射育种的辐射源的类型数量。
3.3 辐射育种形式单一
目前我国的辐射育种仅仅是单一型的方式,并没有和其他的一种方式相结合,其实比如航天育种,基因育种等方式都和辐射育种起到的作用类似,他们的目的是相同的,所以在这一过程中,可以将两种或多种方式联系起来,共同参与育种。辐射育种方式单一是目前园林植物育种中存在的问题,但是在一些农作物育种上就已经率先使用了多种育种方式相结合的方法,并且也取得了很好的成效,这种方式值得园林植物育种进行参考。相关研究者有必要在辐射育种的方式中去添加一些其他的方式,比如说利用航天技术和杂交技术等来保证植物育种的多样性。
4 小结
目前,我国园林植物的辐射育种虽然存在着一定的问题,但整体的发展形势是十分优秀的,未来的发展前景也十分广阔。目前存在的一些问题包括植物的选取比较狭隘、辐射育种的形式比较单一,并且所能选取的辐射源类型也是有限的,在未来,有必要重点针对这几项问题进行深入的探讨和研究。由于一部分植物,它本身的发展并不适合在自然界生存,或者是在自然界产生了不好的影响,那么这时就需要辐射育种的出现来帮助调节这类植物在自然界中的生长。未来园林植物的辐射育种将愈发的扩展,在园林植物育种中初显成效的方法也可以在未来运用到其他方面,进而为未来生物学的探究作出贡献。