化學(xué)誘變及其在園藝植物育種中的應(yīng)用

李佩珂

（沈陽(yáng)工學(xué)院）

化學(xué)誘變及其在園藝植物育種中的應(yīng)用

李佩珂

（沈陽(yáng)工學(xué)院）

總結(jié)了目前園藝植物化學(xué)誘變育種如何進(jìn)行，介紹育種的現(xiàn)狀，總結(jié)了誘變劑種類和誘變材料、處理的方法、誘變育種的特點(diǎn)、如何篩選突變體等等，根據(jù)以上的總結(jié)思考，探討一下誘變育種存在的問題以及發(fā)展的方向如何。

化學(xué)誘變；園藝植物；誘變育種

為了保證物種的多樣性，變異的存在非常重要，不僅如此，變異還推動(dòng)了生物的進(jìn)化，變異的這種功能是其他方式不可替代的。人們思考著如何利用這種功能，在盡可能小的影響前提之下，改變生命的基本代謝方式，然后使得物種加速自身的變異，這也是為什么要研究誘導(dǎo)變異這一區(qū)域，研究生物的生理機(jī)制過程中，化學(xué)誘變技術(shù)起了很大的作用。

1 常用化學(xué)誘變劑的誘變機(jī)制以及誘變效應(yīng)

在進(jìn)行化學(xué)誘變育種過程當(dāng)中我們需要注意的是以下的幾點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)：①誘變劑必須保證有效，處理單位的突變頻率要明確；②考慮好誘變過程中可能出現(xiàn)的誘變頻率以及不需要的效應(yīng)；③專一性的確定。目前存在的誘變劑種類不少，但是對(duì)于園藝植物來講只有少數(shù)的化學(xué)物質(zhì)能夠引起植物的誘變。我們常見的誘變劑包括烷化劑、抗生素、堿基類似物、亞硝酸等等。

2 化學(xué)誘變育種的特點(diǎn)

物理誘變通常采用電離輻射，電離輻射的穿透力很強(qiáng)，破壞性大，使用之后破壞染色體的結(jié)構(gòu)。而化學(xué)誘變劑作用的結(jié)果是點(diǎn)突變比例高，不易破壞染色體的結(jié)構(gòu)。化學(xué)誘變劑的特點(diǎn)如下：①操作過程簡(jiǎn)便，不需要射線源等等價(jià)格高昂的設(shè)備，僅僅需要足量的測(cè)試材料就可以大量的進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，節(jié)省開銷；②化學(xué)誘變劑的使用使得植物的突變幾率增加，突變的范圍也比較廣泛，只是在選擇后代的過程中需要足夠的材料；③因?yàn)榛瘜W(xué)誘變對(duì)于染色體的破壞性小，所以致死型出現(xiàn)的幾率小，損傷較少的材料；④起到延遲效果的作用，有些出現(xiàn)的損傷和染色體斷裂并不馬上發(fā)生；⑤化學(xué)誘變使用化學(xué)誘變劑，殘留的藥效對(duì)于后續(xù)的工作影響較大。

3 化學(xué)誘變?cè)趫@藝植物育種中的應(yīng)用

3.1 誘變材料以及部位的選擇

園藝植物誘變育種能否成功關(guān)鍵看誘變材料的選擇。我們的育種工作已經(jīng)有了明確的目標(biāo)之后，選擇的材料必須選擇綜合性狀以及能夠很好適應(yīng)環(huán)境的植株材料，保留好原有植物的優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)于這種植物存在的缺點(diǎn)加以改造，使用化學(xué)誘變劑獲得我們需要的突變體。一般來說無論植物的那種部位我們都可以用來進(jìn)行誘變過程，但是不同的器官和部位又影響了誘變的效率，所以要考慮好進(jìn)行誘變的部位，保證化學(xué)誘變劑順利的滲入，最終一驚誘變完成的植物能夠長(zhǎng)成為新的個(gè)體。所以工作人員通常選擇生長(zhǎng)快速的部位進(jìn)行誘變。

3.2 誘變劑濃度以及處理辦法

當(dāng)選擇完誘變的材料之后要確定誘變劑的濃度。通常來說在某一個(gè)范圍之內(nèi)，增加誘變劑的濃度可以加強(qiáng)誘變效果，但是不可避免的加大對(duì)于植株的損傷。所以遵循這樣的原則，我們選擇的誘變劑濃度既能夠使得變異數(shù)目大又不過于損傷植物為好。誘變劑的濃度過低或者過高都會(huì)影響植物的本身，但是低濃度的誘變劑能夠使植物產(chǎn)生修復(fù)酶，進(jìn)而減輕損傷加速增長(zhǎng)，高濃的誘變劑一旦使用就有可能引起植物停止生長(zhǎng)。

3.3 突變體的篩選

植物自身存在的不同性狀具有的遺傳力是不同的，通常情況下性狀穩(wěn)定的是遺傳力高的部位，環(huán)境因素對(duì)其的影響比較小。所以我們要選擇的是遺傳力高的性狀更容易成功。那么在選擇過程中我們用到常規(guī)方法和特殊方法，常規(guī)的方法就是指在植物進(jìn)行突變之后長(zhǎng)成的后代中，通過對(duì)其各種性狀的觀察以及評(píng)價(jià)，從中選擇和原有材料不同的性狀或者某些性狀遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原來材料的個(gè)體。一般用這種方法得到的突變性狀較為穩(wěn)定，但是也存在著難檢測(cè)問題。另一種非常規(guī)的方法可以認(rèn)為，在某些方面減少篩選難度的問題。在一定的環(huán)境之下對(duì)誘變材料選擇，通常是加入特殊化學(xué)物質(zhì)，減小篩選的周期，選擇時(shí)有方向目的。分子生物學(xué)的興起為利用DNA技術(shù)提供可能，加強(qiáng)誘變育種的效率。

4 園藝植物化學(xué)誘變育種應(yīng)用中存在的問題

①新品種培育時(shí)幼苗難以成活，必須提供特殊的生存環(huán)境培育，防止幼苗患病死亡等，園藝植物的要求是創(chuàng)新以及適應(yīng)性良好，在培育出這些植物的過程中也是存在難度的；②化學(xué)誘變的過程中使用的方式需要注意，安全性、穩(wěn)定性都需要考慮。篩選工作也具有一定的難度，需要與育種人員注意；③目前對(duì)于突變的機(jī)理研究的還不是十分深入；④化學(xué)誘變劑大部分存在毒性，所以如何安全的使用也是需要高度重視的問題。

5 總結(jié)

以上所說的關(guān)于園藝植物育種利用化學(xué)誘變的方式總結(jié)探討，就目前的情況來看依舊需要育種的工作人員不斷探索，解決現(xiàn)在存在的問題，改良現(xiàn)在不好的方法，確保化學(xué)誘變過程中的安全性，資金使用合理性等。雖然說化學(xué)誘變育種存在著不足之處，但是它作為改造物種的方式依舊具有可取之處，一直以來，依靠這種方法，育種工作取得不小的成就。所以加強(qiáng)化學(xué)誘變育種技術(shù)的研究，為育種工作作出應(yīng)有的力量，在技術(shù)更加成熟之后，化學(xué)誘變育種更加有效。

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1005-7897（2016）08-0007-01

2016-4-8