1. 誘變育種的過程是什麼
方法 物理、化學誘變的方法及其機理如下述。
物理誘變 應用較多的是輻射誘變，即用α射線、β射線、γ射線、Χ射線、中子和其他粒子、紫外輻射以及微波輻射等物理因素誘發變異。當通過輻射將能量傳遞到生物體內時，生物體內各種分子便產生電離和激發，接著產生許多化學性質十分活躍的自由原子或自由基團。它們繼續相互反應，並與其周圍物質特別是大分子核酸和蛋白質反應，引起分子結構的改變。由此又影響到細胞內的一些生化過程，如 DNA合成的中止、各種酶活性的改變等，使各部分結構進一步深刻變化，其中尤其重要的是染色體損傷。由於染色體斷裂和重接而產生的染色體結構和數目的變異即染色體突變,而DNA分子結構中鹼基的變化則造成基因突變。那些帶有染色體突變或基因突變的細胞，經過細胞世代將變異了的遺傳物質傳至性細胞或無性繁殖器官，即可產生生物體的遺傳變異。
誘變處理的材料宜選用綜合性狀優良而只有個別缺點的品種、品系或雜種。由於材料的遺傳背景和對誘變因素的反應不同，出現有益突變的難易各異，因此進行誘變處理的材料要適當多樣化。由於不同科、屬、種及不同品種植物的輻射敏感性不同，其對誘變因素反應的強弱和快慢也各異。如十字花科白菜的敏感性小於禾本科的水稻、大麥，而水稻、大麥的敏感性又小於豆科的大豆。另外，輻射敏感性的大小還同植物的倍數性、發育階段、生理狀態和不同的器官組織等有關。如二倍體植物大於多倍體植物，大粒種子大於小粒種子，幼齡植株大於老齡植株，萌動種子大於休眠種子，性細胞大於體細胞等。根據誘變因素的特點和作物對誘變因素敏感性的大小，在正確選用處理材料的基礎上，選擇適宜的誘變劑量是誘變育種取得成效的關鍵（表 1）。適宜誘變劑量是指能夠最有效地誘發作物產生有益突變的劑量,一般用半致死劑量(LD50)表示。不同誘變因素採用不同的劑量單位。Χ、γ射線線吸收劑量以拉德(rad)或戈瑞(GY)為單位,照射劑量以倫琴（R）為單位,中子用注量表示。同時要注意單位時間的照射劑量（劑量率、注量率）以及處理的時間和條件。 輻照方法分外照射和內照射兩種，前者指被照射的植物接受來自外部的γ射線源、Χ射線源或中子源等輻射源輻照,這種方法簡便安全,可進行大量處理。後者指將放射性物質(如32P、35S等)引入植物體內進行輻照，此法容易造成污染，需要防護條件，而且被吸收的劑量也難以精確測定。干種子因便於大量處理和便於運輸、貯藏，用於輻照最為簡便。
化學誘變 化學誘變除能引起基因突變外，還具有和輻射相類似的生物學效應，如引起染色體斷裂等，常用於處理遲發突變，並對某特定的基因或核酸有選擇性作用。化學誘變劑主要有:①烷化劑。這類物質含有1個或多個活躍的烷基，能轉移到電子密度較高的分子中去，置換其他分子中的氫原子而使鹼基改變。常用的有甲基磺酸乙酯(EMS)、乙烯亞胺(EI)、亞硝基乙基脲烷(NEU)、亞硝基甲基脲烷(NMU)、硫酸二乙酯(DES)等。②核酸鹼基類似物。為一類與DNA鹼基相類似的化合物。滲入DNA後,可使DNA復制發生配對上的錯誤。常用的有5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BudR)等。③抗生素。如重氮絲氨酸、絲裂毒素C等，具有破壞DNA和核酸的能力，從而可造成染色體斷裂。
化學誘變主要用於處理種子，其次為處理植株。種子處理時，先在水中浸泡一定時間，或以干種子直接浸在一定濃度的誘變劑溶液中處理一定時間，水洗後立即播種，或先將種子乾燥、貯藏，以後播種。植株處理時，簡單的方法是在莖稈上切一淺口，用脫脂棉把誘變劑溶液引入植物體，也可對需要處理的器官進行注射或塗抹。應用的化學誘變劑濃度要適當（表 2）。處理時間以使受處理的器官、組織完成水合作用和能被誘變劑所浸透為度。化學誘變劑大都是潛在的致癌物質，使用時必須謹慎。
2. 誘變育種常用的方法有
誘變育種：是用物理或化學的誘變劑使誘變對象內的遺傳物質（DNA）的分子結構發生改變， 引起性狀變異並通過篩選獲得符合要求的變異菌株的一種育種方法。
物理方法：射線（紫外線、X光線、Y射線，中子線），激光微束，離子束，微波，超聲波，熱力等
化學誘變常用方法：浸漬法、塗抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。化學誘變劑（鹼基類似物、烷化劑，移碼誘變劑，硫酸二乙酯（DFS）、5-溴尿嘧 啶（5－BU）、氮芥（Nm）、N'廣甲基N'亞硝基胍（NTG））。
生物方法：空間條件處理誘變，病原微生物誘變，轉基因誘變
秋水仙素是從百合科植物秋水仙（Colchicum autumnale）的根、莖、種子等器官中提煉出來的一種葯劑，分子式為C22H25O6N。積水仙素是淡黃色粉末，純品是針狀無色結晶性，性極毒，融點為155℃，易溶於水、酒料、氯仿和甲醛中，不易溶解於乙醚、苯。
秋水仙素能抑制細胞分裂時紡錘絲的形成，使已正常分離的染色體不能拉向兩極，同時秋水仙素又抑制細胞板的形成，使細胞有絲分裂停頓在分裂中期。由於它並不影響染色體的復制，因而造成加倍後的染色體仍處於一個細胞中，導致形成多倍體。處理過後，如用清水洗凈秋水仙素的殘液，細胞分裂仍可恢復正常。
人工誘導多倍體常用秋水仙素的水溶液。配製方法為，將秋水仙素直接溶於冷水中，或先將其溶於少量酒精中，再加冷水。配製好的溶液應放入棕色玻璃瓶內保存，且保存時應置於暗處，避免陽光直射，此外瓶蓋應擰緊，以減少與空氣的接觸，避免造成葯效損失。
3．秋水仙素的濃度與處理時間
秋水仙素溶液的濃度及處理時間的長短是誘導多倍體成功的關鍵因素。一般秋水仙素處理的有效濃度有0.0006%～1.6%，比較適宜的濃度為0.2%～0.4%。處理時間長短與所用秋水仙素的濃度有密切關系，一般濃度俞大，處理時間則要愈短，相反則可適當延長。多數實驗表明，濃度大，處理時間短的效果比濃度小，處理時間長要好。但處理時間一般不應小於24小時或以處理細胞分裂的1～2個周期為原則。
由於不同植物，不同器官或組織在一定條件下對秋水仙素的反應不同，因此，須根據不同情況來掌握處理的濃度和時間。例如，東北林業大學張敩方等人用白花類型金魚草種子進行多倍體誘變，採用濃度0.3%～0.5%的秋水仙素處理24小時誘變效果較好。另有實驗表明，處理矮牽牛種子的適宜濃度為0.01%～0.1%，以0.05%處理時間24小時效果最佳。在不同器官方面，處理種子的濃度可稍高些，持續時間可稍長（一般為24～48小時）；處理幼苗時，濃度應低些，處理時間可稍短點；植物幼根對秋水仙素比較敏感，極易受損害，因此，對根處理時應採用秋水仙素溶液與清水交替間歇的方法較好。
秋水仙素溶液只是影響正在分裂的細胞，對於處於其他狀態的細胞不起作用。因此，對植物材料處理的適宜時期是種子（干種子或萌動種子）、幼苗、幼根與莖的生長點、球莖與球根的萌動芽等。如果處理材料的發育階段較晚，被誘導的植株易出現嵌合體。
4．秋水仙素處理的方法
（1）浸漬法
此法適合於處理種子，枝條盆栽小苗的莖段生長點。
一般，選干種子或萌動種子，將它們放於培養器內，再倒入一定濃度的秋水仙素溶液，溶液量為淹沒種子的2/3為宜。處理時間多為24小時，濃度0.2%～1.6%。浸漬時間不能太長，一般不超過6天，以免影響根的生長。最好是在發根以前處理完畢。處理完後應及時用清水洗凈殘液，再將種子播種或沙培。對於百合類植物，常采二倍體鱗片浸於0.05%～0.1%的秋水仙素溶液，處理1～3小時後洗凈扦插。唐菖蒲實生小球也可用浸漬法促使染色體加倍。
盆栽幼苗，處理時將盆倒置，使幼苗頂端生長點浸入秋水仙素溶液內，以生長點全部浸沒為度。對於組織培養試管苗也可採用浸漬法處理，只是處理時須用紗布或濕濾紙覆蓋根部，處理時間因材料可從幾個小到幾天。對插條，一般處理1～2天。
（2）滴定法
用滴管將秋水仙素水溶液滴在子葉、幼苗的生長點上（即頂芽或側芽部位）。一般6～8小時滴一次，若氣候乾燥，蒸發快，中間可加滴溜餾水一次，如此反復處理一至數日，使溶液透過表皮滲入組織內起作用。若水滴難以停留在芽處，則可用棉球包裹幼芽，再滴芽液處理。此法與浸種法相比，可避免植株根系受到傷害，也比較節省葯液。
（3）毛細管法
將植株的頂芽、腋芽用脫脂棉或紗布包裹後，將脫脂棉與紗布的另一端浸在盛有秋水仙素溶液的小瓶中，小瓶置於植株近旁，利用毛細管吸水作用逐漸把芽浸透，此法一般多用於大植株上芽的處理。
（4）塗抹法
將秋水仙素乳劑塗抹在牙上或梢端，隔一段時間再將乳劑洗去。
（5）套罩法
保留新梢頂芽，除去牙下數葉，套上一個膠囊。內盛0.65%的瓊脂加適量秋水仙素，經24小時即可除去膠囊。
（6）注射法
採用微量注射器將一定濃度的秋水仙素溶液注入植株頂芽或側芽中。
（7）復合處理法
據日本山川邦夫（1973年）報道，將好望角苣苔屬（Streptocarpus，屬苦苣苔科植物）中的一些種用秋水仙素處理11天，又用 0.04～0.05Gy（4～5rad）的X射線照射，可提高染色體加倍植株的出現率達到60%。而單獨用秋水仙素處理時為30%。採用復合處理法還獲得了兩株八倍體。
5．秋水仙素誘導多倍體需注意的事項
（1）幼苗生長點的處理愈早愈好，獲得全株四倍性細胞的數目就愈多，處理時間愈晚，則大多是混雜的嵌合體。
（2）植物組織經秋水仙素處理後，在生長上會受到一定影響，如果外界條件對它生長不適宜，也會使試驗失敗，要注意培育、管理。對形成嵌合體的可採用摘頂、分離繁殖、細胞培養等方法。
（3）處理期間，注意處理時的室溫，當溫度較高時，處理濃度應低一些，處理時間要短些；相反，當室溫較低時，處理濃度應高些，處理時間應長點。
（4）誘導多倍體時，處理的植物材料應選二倍體類型，且生長發育處理幼苗期，材料數量上應盡量多數，以便選擇有利變異。
（5）處理完後，須用清水沖洗干凈，以避免殘留葯液繼續使染色體加倍，從而對植株造成傷害。
（6）秋水仙素屬劇毒物質，配製和使用時，一定要注意安全，避免秋水仙素粉末在空中飛揚，以免誤入呼吸道內；也不可觸及皮膚。可先配成較高濃度溶液，保存於棕色瓶中，蓋緊蓋子，放於黑暗處，用時再稀釋。
3. 誘變育種的最適時間
種子萌動的時候是誘變育種最佳時間。（種子發芽以前）
4. 在基因突變的應用→誘變育種中，進行物理化學等方法的誘變是在細胞有絲分裂的
在細胞間期。細胞間期時DNA進行復制，這時候進行誘變可以有效造成突變。
5. 使用誘變育種處理植物的最佳時期是什麼時候
有兩個時期。
一個是種子萌動的時期，再就是幼苗期。
6. 化學怎樣誘變育種
利用化學葯劑，誘發果樹遺傳物質發生變異，從中選擇培育新品種的方法。這種化學葯劑稱為化學誘變劑。
化學誘變劑種類及其作用
化學誘變劑的種類繁多，其中主要的有烷化劑、鹼基類似物、抗生素和中草葯等。烷化劑在誘變育種中的應用最為廣泛，這一類物質帶有一個或多個活潑的烷基，其誘變作用是通過烷基置換其它分子的氫原子，即烷化作用。鹼基類似物是一些與DNA鹼基相類似的化合物，偶然被滲入到DNA分子中，導制DNA復制時發生配對上的錯誤。此外，還有些化合物如N-甲基化羥基嘌呤等，使染色體產生斷裂。抗生素也具有破壞DNA及核酸的能力，而造成染色體斷裂。中草葯如長春花鹼能阻止細胞紡錘體的形成，使分裂中期停止，抑制核糖體DNA的產生。
化學誘變劑對染色體的損傷較小，引起的染色體斷裂局限於某些部位，多數出現在異染色質位置上。某些化學誘變劑能產生大量的可見突變，如用乙烯亞胺和環氧乙烷處理，比輻射誘變出現有價值的突變多，因此有「超誘變劑」之稱。但化學誘變劑的效應比較遲緩，誘發的斷裂保持較長的潛伏期，染色體的斷片較多，而不同染色體間重組較少。但有的認為化學誘變效果不如電離輻射，尤其對植物的營養體部分，誘變作用不明顯。其原因可能是化學誘變劑不易滲入分生組織，或者葯劑處理的細胞發育期不適，未能達到預期效果。但隨著化學誘變處理在植物組織和細胞培養中的應用，其誘變效果將會大大提高。
誘變處理的方法
通常用誘變劑浸泡種子或枝芽，使誘變劑吸入組織內部產生誘變作用。在浸泡前要使大部分細胞進入水合階段，這時對烷化劑的處理最敏感，其染色體的畸變率最高。葯劑處理一般宜在低溫下進行。葯液pH值大小會影響誘變效果，如烷基磺酸水解後產生強酸，顯著提高生理損傷，因此要使用緩沖液。用生長素溶液浸泡材料可以提高化學誘變劑的效應。處理時加入二甲亞礬或增大2～5個大氣壓，可提高誘變劑的穿透作用。
誘變劑使用的劑量和處理的持續時間，與處理的溫度關系密切。一些烷化劑對蘋果接穗、桃和甜櫻桃的發芽種子，最適濃度為0.5%左右，處理時間24小時；香蕉小苗，最適濃度為0.01～1%，處理時間0.5～3小時。葯劑處理後的材料必須用清水漂洗，使誘變劑殘留量降低到不顯著的水平，並立即種植為宜，以免繼續增加損傷。
突變體的培育和選擇
在誘變育種中如何發現突變體，使扇形突變體（見嵌合體）擴大並得到表現是誘變育種的關鍵。通常採用分離繁殖法、修剪法或組織培養法，促進內部變異體組織的暴露。突變體後代的選擇，根據多年生果樹的特點，一般著重M1代的選擇，並進行後代鑒定和系統比較試驗。
7. 誘變育種為什麼要在分裂間期進行
誘變育種主要是培養多倍體或者基因突變植株。分解間期正是染色體復制的時期，這個時候最容易產生基因突變，而且這個時候加入秋水仙素可以誘導染色體加倍。
8. 化學誘變育種在細胞周期哪個時期
誘變育種的原理是基因突變，基因突變最容易發生在間期DNA復制時。
9. 誘變育種在誘變處理後從哪一代開始選擇
誘變三代
經誘變處理產生的誘變一代，以M1表示。由於受射線等誘變因素的抑制和損傷，M1的發芽率、出苗率、成株率、結實率一般較低，發育延遲，植株矮化或畸形，並出現嵌合體。但這些變化一般不能遺傳給後代。誘變引起的遺傳變異多數為隱性，因此M1一般不進行選擇，而以單株、單穗或以處理為單位收獲。誘變二代（M2）是變異最大的世代，也是選擇的關鍵時期，可根據育種目標及性狀遺傳特點選擇優良單株（穗）。多數變異是不利的，但也能出現早熟、桿矮、抗病、抗逆、品質優良等有益變異，變異頻率約為0.1～0.2%。誘變三代（M3）以後，隨著世代的增加，性狀分離減少，有些性狀一經獲得即可迅速穩定。經過幾個世代的選擇就能獲得穩定的優良突變系，再進一步試驗育成新品種。具有某些突出性狀的突變系，還可用作雜交親本