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诱变育种的分类及EMS诱变特点
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物理诱变主要是通过物理方法，如射线、激光微束、离子束、微波、超声波、热力等方法引起植物体内产生可遗传的变异。它主要是通过这些离子束对植物体内的DNA进行作用，使得DNA发生片段丢失、异位、倒位等。常用的物理诱变剂，包括x射线、γ射线、α射线、β射线、中子、质子以及紫外线等，根据诱变作用特点可分为电离辐射和非电离辐射，前者导致DNA分子上的原子(基团)发生电离，后者不足以产生电离作用。 化学诱变则是利用化学诱变剂处理植物材料。化学诱变剂的种类很多，如烷化剂、亚硝基化合物、叠氮化合物、碱基类似物、抗生素、轻胺等。目前，在这些化学诱变剂中，研究和应用最为广泛的主要是烷化剂，主要有、EMS、NaN3、DES和甲基亚MNU等。这些烷化剂的诱变作用主要是通过自身带有的一个或多个不稳定的烷基置换DNA分子上的氢原子，改变基因的分子结构，从而造成基因突变。这种置换主要发生在碱基的Nl、N3、N7位置上。目前，在植物突变体创建中，应用最多的烷化剂是EMS。 EMS属于烷化剂的一种。烷化剂通常带有一个或多个活性烷基，此基团能够转移到其它电子密度高的分子上去，使碱基许多位置上增加了烷基，从而在多方面改变氢键的能力。EMS诱变过程主要通过两个步骤来完成：首先鸟嘌呤的氧原子位置被烷基化；然后在DNA复制过程中，烷基化鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对，导致碱基替换，即G:C变为A:T。 EMS的诱变效应可用“两高一广”来评价，即：效率高、频率高、范围广。EMS化学诱变产生点突变的频率较高，而染色体畸变相对较少，可以对作物的某一种特殊性状进行改良。此外它可以产生范围较广的突变类型，如:转换、颠换等。 确定合适的诱变剂量是诱变成败的关键环节。不同作物都有一定范围的适宜剂量，在适宜剂量范围内，能更多的产生新的变异，保持原有的优良性状。在育种实践中，一方面参考前人的育种经验，一方面通过试验摸索。常用临界致死剂量（被诱变生物体存活率为40%的剂量）或半致死剂量（被照射生物体存活率为50%的剂量。 诱变亲本材料的选择在诱变育种中有着重要作用。由于EMS诱变育种的主要特点是对少数不利性状进行改良，因此需要根据育种目标选用具有较好的综合性状、只需进行少数性状改进的亲本作为材料，一般可选用当地推广的良种或育种高世代品系进行诱变。此外，对诱变组织和器官的选择应以便于操作，并且使诱变因素发挥最大效应为原则，一般可选用最容易处理、对诱变最敏感的部位进行诱变处理。 |
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2012-03-11 12:33
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