1、遗传基因控制着植物的形态结构 植物的细胞核内的质体,经药剂染色后有一部分染色较深的叫染色质。在细胞分裂时,染色质浓缩成条状叫染色体。染色体是遗传基因的载体,是遗传物质的基础。遗传基因控制着植物的一定形态结构、一定生长发育规律和对外部环境条件的适应能力。通俗一点说即是长成什么样的株形,什么样的茎叶,开什么样的花结什么样的果,在什么样的环境条件下方能生长良好等,这些都是受遗传基因所控制。遗传基因是在原产地长期适应当地的地理气候条件所形成的固有规律。 2、辐射诱变利用的射线 自然界植物常因某些特殊原因如高强光、低夜温、短日照、机械损伤等导致基因发生突变,致使某些植物或个别芽条发生变异,导致其株形、花形都与原有的发生差异。在植物中已有很多变异类形和新品种。 随着现代科学的发展,目前在国内外已经可以人工引变。其中利用放射线处理使植物产生变异的,叫辐射诱变。辐射诱变育种使用的射线有Y射线X射线、中子、B射线、激光处理等。处理后引起电离变化,产生各种变异类型。 ①Y射线。它是用放射性同位素(钴或艳)产生的,波长很短,穿透力较强,一次可照射很多种子。目前这种射线在我国应用较多。 ②X射线。它是由X光机产生的高能电磁波。据报导用x射线照射植物引起的变异率在中等剂量辐度范围内与剂量大小成正比,引变效应是积累性的。 ③中子。可分为热中子、慢中子、中能中子、快中子、超快中子等。 ④B射线。它是带电粒子流,如32P、35S衰变时放出来的带点电荷的粒子,穿透力较弱,可用于浸种,或施用于土壤中让植物吸收。 ⑤激光。目前用于试验的有红宝石激光器,氮分子激光器等。 辐射诱变处理的部位很多,可以照射整个植株,也可照射局部器官,如生长点、芽、子房、种子、块根鳞茎等。无性繁殖的植物(如菊花的插条)处理时,以选择处于活跃状态的新生组织为好。 3、辐射诱变的原理 辐射诱变与系统分离、杂交育种、倍体育种不同,当植物细胞受到一定剂量的照射时,细胞核内的染色体可能被打断,引起基因的重新排列组合,从而产生变异。另外,当射线穿过细胞时,细胞中原子外围的一部分电子被射线激发而带有电荷。如这种变化发生在四周围,那么基因可能随看友生变化,如果发生在基因本身或基因的一部分,那么这种基因的生化学性能就与原来的不同了,从而产生新的遗传基础,这种情况都叫做基因突变。 利用辐射育种产生的新品种,一般都表现了早熟、抗病、矮杆、高产等优点。 4、辐射诱变处理的方法 处理的方法可分为内照射和外照射两种。目前应用最多的是外照射。 ①外照射。被照射的种子或植株,所受的辐射来自于外部某一辐射源,称为外照射。例如用X射线或v射线照射,可把育种材料直接放在X光机下或Y源之下进行。照射时要有防护设备的照射宝。植物处理的部位很多,可照射整个植株,也可照射局部器官和种子。种子要用于种子。 ②内照射。就是用放射线同位素32P、35S溶液浸泡种子、块根,或施于土壤中让植物根系吸收,这些放射性同位素进入植物体内就能达到诱变的效果。 ③辐射剂量的选择。不同植物不同品种遗传特性不同,对辐射的敏感性也不一样,所产生的效益就有差异。剂量的选择必须根据不同植物种类、不同的发育期、种子的生理状态等具体情况而定。干种子用的剂量大,幼苗和芽用的剂量就小。例如用Y射线处理干种子使用剂量为10000—35000伦琴。对雌蕊为200—700伦琴,对花粉500—6000伦琴。一般来说,随着辐射剂量的增加变异率也增加,但是剂量过大就会导致种子丧失发芽力甚至死亡。反之剂量过小变异率也小,甚至不出现变异。 ④诱变处理后的选育。经过诱变处理的当代称为第一代,往往由第二代来鉴定。经过处理的种子,出苗慢、出苗率低,植株发育迟,生长矮化或畸形,高剂量处理后更为突出。幼苗叶片近白色或缺少叶绿素,叶缘裂开。这些现象一般是形态变异,不会遗传到下一代。第二代即出现分离现象,是分离最大的一个世代。能遗传的变异大多在第二代表现出来,是选择优良变异类型的重要时代,可根据育种目的进行严格的单株选择,第三代已经稳定。 ⑤无性繁殖植物的诱变育种。 对无性繁殖植物的诱变育种可选择块根、块茎、球茎等作为引变的材料,处理时宜选处于活跃状态的新生组织为宜。例如处理开始生长的芽与处理休眠期的芽相比,前者的效果显著。由于突变发生在单细胞中,所处理的芽、球茎和块茎内细胞越少越好,最好是处理不定芽,因为不定芽是由一个或几个细胞产生的。在幼芽的体细胞里发生变异,发育成变异幼芽,通过无性繁殖方式直接遗传给后代,不再产生分离现象,就可获得优秀的单株。 笔者对菊花用x光辐射处理过,花形花色都发生变异。