应用远缘诱变技术培育农作物新品种的项目可行性研究建议报告书.doc ㊣ 精品文档 值得下载

面。

特别在国家计划 支持下，我国农作物育种技术又取得了进步进展，主要表现为三个 方面的创新，即航天育种技术杂种优势利用技术和分子标记辅助 育种技术。

通常采用的育种方法有杂交育种多倍体育种单倍体 育种优势组合法育种转基因育种诱变育种航天育种远缘杂 交育种等。

航天育种也称为空间技术育种或太空育种，就是让普通种子成为 太空种子，太空种子就是把普通种子送往太空，利用返回式航天器和 高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作用以产生有益变异， 在地面选育新种质新材料，培育新品种的农作物育种新技术。

杂种优势是杂合体在种或多种性状上优于两个亲本的现象。

例 如不同品系不同品种甚至不同种属间进行杂交所得到的杂种代 往往比它的双亲表现更强大的生长速率和代谢功能，从而导致器官发 达体型增大产量提高，或者表现在抗病抗虫抗逆力成活力 生殖力生存力等的提高。

这是生物界普遍存在的现象。

杂种优势的 表现应区别两类情况类是常出现在些远缘杂交子代中的杂种优 势只表现为个体或些器官的增大，如同物在优异的环境中表现的旺 盛徒长样，可是它的生存和繁殖能力并没有提高。

这类杂种优势称 为杂种旺势。

杂种旺势可能有利于生产，可是在进化上不定有适应 意义，所以些研究生物进化的学者把它称为假杂种优势。

另类杂 种优势表现为杂种的生存和繁殖能力的提高，但在个体生长上不定 超过亲本，这类杂种优势才有进化上的适应意义，所以被看成是真正 的杂种优势。

诱变育种是指用物理化学因素诱导植物的遗传特性发生变异， 再从变异群体中选择符合人们种要求的单株，进而培育成新的品种 或种质的育种方法。

它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的项 现代育种技术。

分子标记辅助育种技术，是通过利用与目标性状紧密连锁的 分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术。

该技术对目标基 因的转移，不仅可在早代进行准确稳定的选择，而且可克服再度利 用隐性基因时识别难的问题，从而加速育种进程，提高育种效率。

与 常规育种相比，该技术可提高育种效率倍。

由于其明显的优越性， 该技术已引起了发达国家的高度重视。

常规育种技术存在三方面的缺陷 是育种周期长，从杂交到育出品种般需要年甚至多 年二是效率低，每年要配制几十甚至几百个杂交组合，常常是能从 中选出个品种就很不错了三是预见性差，般很难预测杂交后代 的表现，有时即使成功，也不明白其中的真正原因。

常规育种的这些 问题已经困扰育种专家几十年，其根本原因是人们没有找到控制育种 目标性状的基因。

现代农业生物技术创新风险 现代农业生物技术主要包括重组核糖核酸单克隆抗体生物 过程技术等，转基因农业生物技术是其中部分。

农业转基因技术创 新存在的技术风险主要包括食物安全和生态环 境安全问题，而潜在的社会经济影响则是由于使用该技术所衍生出来 的。

转基因农产品食物安全方面的主要顾虑是可能出现的食物过敏， 抗生素标记物对人体抗药性的影响，以及转基因对人体健康潜在影 响。

二农作物远缘诱变育种技术的理论基础与现状 远缘诱变育种法 农作物远缘诱变育种是将个科的植物幼苗作接穗接于另外 个同属同科或不同属科的植物体砧木上，通过砧木提供营养维持生 命，天接穗和砧木完全愈合，期间产生诱发变异，天接穗 产生自生根从供体上脱离开生长，待作物成熟后从变异群体中选 择符合育种目标的个体，培育出性状有明显变化的新材料的方法。

远 缘诱变育种技术是世界独创的种新的育种技术。

与诱变育种远缘 杂交育种相比，操作相对简单，成本低，周期短，从技术路线诱变 变异性状结果等方面都有明显的优势。

二农作物远缘诱变育种的起源 远缘诱变育种技术的发明与实践源于中原大地，年前，发明 人的种大胆设想和尝试，孕育了远缘诱变育种技术的诞生，现已经 历了几十年时间的艰辛探求。

最初的尝试是年用农家品种小灰 角绿豆作接穗，新疆菜豆作砧木进行种芽嫁接，多次的实验后终于成 功，嫁接成活并生长结果，新的品种试种后，意外发现新材料的 性状发生了较大的变化。

农作物育种技术的最新进展是远缘诱变育种技术的成功实践，这技 术已成为我国农作物育种史上的次重大创新次新的革命，开创 了年来人类栽培农作物历史的先河，对世界的农作物育种技术 发展也将会产生突破性影响，更标志着在世界范围内育种技术与方法 已开始步入了个新的时代。

特别是近年来，技术研发人更加以理性和科学的求知精神，把 远缘诱变育种技术运用到多种农作物优良品种的培育上，取得了令世 人惊叹和瞩目的辉煌成就。

三农作物远缘诱变育种技术的理论概述 北京大学位细胞遗传学专家在对远缘无性杂交育成绿豆新品 种评审鉴定时提出对该研究评价时，重要的是必须摆脱传统的 应用于有性杂交的细胞遗传学理论。

这个理论是不能解释远缘诱变的 后代遗传的。

切不可陷入现有遗传理论不能解释的非科学的误区。

只 要实验结果是真实的，可重复的，现有理论不能解释的恰恰是新理论 潜在的源泉，否义。

目前，农作物远缘诱变变异育种的有关成果得到了植物学专家的 重视。

研发人的相关论文绿豆与甘薯嫁接的研究在华北农学报 年月第卷第期页，作者孟昭璜芦翠乔发表 远缘诱变导致的绿豆可遗传性变异及其在绿豆育种中的应用在国 内重要的植物学刊物植物学报年月第卷第期 页，作者张丹华孟昭璜苏都莫日根等上发表，并刊发了封面 图片。

日本坂本教授曾与年与年先后两次来华考察了农作 物远缘诱变育种基地。

四农作物远缘诱变育种技术的理论与实践研究基础 远缘无性杂交育成绿豆新品种研究项目年为自 选课题，先后选育出薯绿号南绿号和南绿号绿豆新品种。

绿豆新品种选育 年用农家品种小灰角绿豆作接穗，新疆菜豆作砧木进行种 芽嫁接，收到千粒重为克的绿豆种子，比接穗小灰角绿豆千粒重 克增加。

年用新疆菜豆绿豆作接穗，郑红号甘薯作砧木，进行种 芽嫁接，收到千粒重为的绿豆种子。

年又将甘薯绿豆的幼芽嫁接到郑红号甘薯上，其植株发 生了明显的变化。

薯绿豆无性杂交后代中分离出暗绿明黑明黄绿 色和明绿种类型，选育出薯绿号和特号绿豆薯绿号绿豆新 品种。

年绿豆与甘薯无性杂交后代中分离出明绿明黑暗黑 明黄色和暗绿种类型，选育出薯绿绿豆新 品种。

年的南瓜绿豆后代中分离出浅兰灰绿褐绿红黄明 绿和暗绿个类型，选育出南绿号和南绿号绿豆新品种。

绿豆新品种品质分析 品质分析结果表明，几个无性杂交绿豆新品种的主要营养成分和 加工品质明显优于普通绿豆品种，蛋白质及碳水化合物有不同幅度的 增加。

食用品质明显优于普通品种的绿豆。

绿豆无性杂交新品种的主要营养成分和品质测验 品种蛋白质含量碳水化合物含量品尝结果 小灰角煮食时间长，汤色红，口味淡。

薯绿号食味好，好煮易烂，汤色浓绿，口味浓郁。

薯绿号好煮易烂，汤色浓绿，口味浓郁。

薯绿号黑色，具有特殊的药用价值。

南绿号特好煮易烂，口味好。

中绿号好煮易熟，汤色浓绿，口味浓郁。

普通绿豆 注年上海商品检验局分析结果，其余品种是年河南 郑州粮食学院分析结果。

研究成果鉴定 远缘嫁接在果树和蔬菜方面应用较广，在农作物上应用所见不 多。

甘薯与蕹菜甘薯与牵牛花甘薯与天茄儿和月光花的远缘嫁接 成功较多，但均以甘薯为接穗。

本研究首先进行了以甘薯为砧木，以 绿豆为接穗的试验并获得了成功。

以南瓜为砧木，以绿豆为接穗的试 验也获得了成功。

以南瓜为砧木，以绿豆为接穗的试验也获得了成功。

并对远缘嫁接后代在形态，生理遗传同工酶等方面进行了研究。

年通过了由中国农科院山西农大河南省农科院等家 院校专家参加的技术鉴定。

年河南省农科院列入研究计划项目， 拨专款资助。

年，远缘无性杂交育成绿豆新品种研究获河南 省农业科学院科研成果二等奖。

目前，经过专家的论证，对早期的远缘嫁接及远缘无性杂 交定名为远缘诱变，应用于农作物育种称为农作物远缘诱 变育种。

北京大学生命科学学院博士研究生学位论文 远缘诱变育种技术育种史上的创新，实验在前，理论在后。

为获 取学术界支持，必须在理论上予以突破。

研发人与北京大学生命科学 学院签订了合作意向，对这种方法在理论上予以推导。

经过年的努 力，北京大学博士研究生学位论文绿豆反转录转座子的分 离与分析于年月完成。

根据北京大学生命科学学院对薯绿豆杂交品种的根尖染色体形 态及核型的分析。

对照小灰角绿豆含有个具中部着丝点， 个具亚中部着丝点和个具亚端部着丝点染色体而薯 绿豆杂交后代中则含有个具中部着丝点，个具亚中 部着丝点和个具亚端部着丝点染色体。

其中薯绿 号缺乏对染色体，薯绿号只有对染色体，与对照的差异 更大。

在最长与最短染色体的比值上，对照为，而所有杂交品种 则在以上，高者达。

另外第和第染色体的长度比，对照 为，而所有杂交品种的比值均超过对照。

染色体相对长度和臂比 值的改变主要表现在第至第对染色体上见图。

结果表明所 有无性杂交种的核型都发生了明显的变异，对照为型，而所有杂 交种则都为型。

这些研究结果说明，杂交种的表型变异与染色体的结构和基因重 组有关，而杂交种的这些染色体结构重组现象，可能是由亲本细胞质 改变而