辐射育种显高招

2017/8/24 9:37:13

放射性同位素在农业应用极其广泛，核技术与农学相结合已发展成一门新学科——核农学。生物的遗传和变异，是生物存在与发展的基本规律。随着科学技术的发展，人胶不再等待大自然恩赐新品种，而是用人工办法去创造新品种，这就是“人工引变”
人们已经认识到遗传是受基因控制的，用射线照射植物，诱发遗传基因突变，培育新品种，称为辐射育种。全世界利用辐射育种培育出的新品种已有2000多种，播种面积已达几千万公顷。我国用辐射育种已培育出620多个新品种，在育种数量、种植面积和经济效益等方面均排在世界前列。辐射引发有利突变的概率是千分这定，而自然产生突变的概率只有百分之一。虽然辐射引变的概率高一千倍，但目前诱变率尚不理想，随机性大，难控制变异方向和性能。并不是射线一照就能照出一个良种来，人们还不能很好地控制变异的方向，需要在许多变异后代中，进行认真的筛选和培育，才能得到我们所期望的优良新品种。
1．γ射线和电子育种立功劳
射线照射到植物种子上，能诱发遗传基因发生突变，培育出抗病、抗虫、耐寒、耐旱、早熟、高产的优良品种。辐射育种需要选择适当的照射剂量和剂量率，需要对试验群体进行分离和稳定变异等，需要做很多很多的试验。
早先，辐射育种多用钴-60的γ射线。后来，引入电子加速器电子束照射育种。“鲁棉1号”就是20世纪70年代山东省棉花研究所用钴-60的γ射线处理棉花杂交后代，经过多年培育成的良种。
我国已培育出了“原丰早”水稻、“鲁棉”1号棉花、“铁丰”18号大豆、“鲁原”早4号玉米、“太辐”1号小麦等许许多多的优良品种。粮食增产了，棉花丰收了，大豆提高了出油率，甜菜增加了含糖量，等等。人们还利用辐射技术刺激柞蚕和家蚕，使蚕茧提高了产量，蚕丝提高了质量，功效卓著，许多成果已获得了国家发明奖。
2．重离子育种前景灿烂
由于重离子束与生物物质相互作用，激发性高，剂量集中和控制性好，重离子束的生物效应比X射线和γ射线大得多。我国采用重离子束诱变育种已经培育成了多个新品种。中国科学院等离子体研究所和安徽芜湖农业实用技术研究所采用离子束诱变技术，经过7年13季的选育，成功地培育出了1139-3水稻新品种，可以早晚两季直播。不需要传统的育秧插秧过程，而直接将稻种播撒在稻田里，不仅大大减轻了农民的劳动负担，而且稻种耐涝、耐虫，亩产达500千克，经济效益好。现在，已发展到研究离子束基因工程，例如，人们研究把银杏基因引入西瓜等等。
重离子束照射与γ射线、电子束激发相比，具有生理损伤轻，诱发突变频率高，突变频谱广，处理安全，无污染等优点，所以重离子束育种越来越受到人们的青睐。
3．航天育种是新招
航天育种又称太空育种或农业育种。这是利用返回式卫星或飞船、高空气球将农作物种子带到离地面200~400千米高度的太空中，利用太空中强宇宙射线、微重力、高真空、强磁场等综合物理因素，使得植物种子遗传基因发生强烈动摇和诱发突变。返回地面后，经过培育，从中筛选出优良品种。航天育种可以加速农作物新品种资源的塑造和突破性优良品种的选育。航天育种可广泛用于各种植物的遗传改良，实现高效益的遗传改进。
我国科学家利用返回式卫星、飞船和高空气球，搭载了60多种植物的500多个品种，经过地面多年选育，已培育出“航育”一号糯稻、“宇番”一号西红柿等近20个高产优质的新品种，包括水稻、小麦、油菜、大豆、棉花、青椒、莲子、西瓜等。航天育种培育的莲花娇媚迷人，美不胜收。我国的航天育种处于世界先进水平。航天育种方兴未艾，灿烂美景将展现在明天。