诱变育种

(mutation breeding)利用物理、化学因素处理生物,使其引起诱发突变的育种方法。诱发突变不仅可明显提高基因的突变率,而且还可获得在其他育种方法所不能得到的一些有利变异。通过诱发突变,加上人工选择等方法,已育出生产上需要的各种新品种。在微生物育种中成效尤为明显。因为细菌、放线菌和真菌的营养体本身就是单倍体,突变一旦产生,纵使是隐性的也可表现。青霉素产量最初仅约 20 单位/毫升,经交替使用 X 射线和紫外线照射,又用乙烯亚胺等化学物质诱发突变的结果,选得的突变菌株生产的青霉素已超过 2 万单位/毫升。同样,其他抗菌素,如链霉素、金霉素等,经

辐射处理的突变系,都比原始品系的产量提高数 10 倍至数百倍,因而大大降低了生产成本,使抗菌素成为广泛应用的大众药品。

在作物方面,我国应用诱变育种已培育出 200 多个水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如,用γ射线处理籼稻种子,在保持原品种丰产性状的基础上,育出比原品种提早 15 天成熟的新品种,而且蛋白质在籽粒中的分布均匀(一般分布在籽粒外层),碾成白米后,米粒中蛋白质的含量显著增加。又如,大豆是光呼吸作物,光合作用合成的有机物,用于光呼吸的消耗要占合成有机物的 50%左右。通过诱变育种,已育成了非光呼吸和低光呼吸的类型,在同样栽培管理水平下,可提高产量 50%左右。根据基因的突变的遗传规律和实践经验,诱变育种要注意的一些基本原则是:(1)诱变通常只改变少数性状,某些用来诱变的亲本,一般应用当地推广的优良品种,以改变个别不良性状为宜。(2)诱变剂量,通常以照射后有一半左右的个体生存为宜, 这样既能引起较大突变频率,对生物损伤又较小。(3)与微生物不同,用来诱变的高等植物的种子不是单倍体。这样,同源染色体一个基因座的等位基因同时发生突变的可能性极小,又以隐性突变为多,因此经诱变处理种子长成的植株,即诱变 1 代在表现型上难以分辨和选择,可不必选择,只在每株

上收定量种子,供混合播种以得诱变 2 代。(4)杂合的突变基因,经自交或

相互交配,在诱变 2 代可分离出突变纯合体。所以,要在这代进行选择。(5)

诱变 2 代当选的单株是否真正是基因突变的产物,是否真是纯合体,需要在

诱变 3 代按单株分行种植。只有是纯合体并优于原始亲本和当地推广品种的,才可进一步比较试验和繁殖推广。

在动物方面,应用诱变育种取得显著成绩的是家蚕。雄蚕比雌蚕的出丝率高 20~30%,因此,人们愿意尽可能多地养雄蚕。利用辐射方法育出了“性连锁平衡致死系”,使卵孵化出来的都是雄蚕,满足了人们饲养雄蚕的愿望。