1. 诱变育种的过程是什么
方法 物理、化学诱变的方法及其机理如下述。
物理诱变 应用较多的是辐射诱变，即用α射线、β射线、γ射线、Χ射线、中子和其他粒子、紫外辐射以及微波辐射等物理因素诱发变异。当通过辐射将能量传递到生物体内时，生物体内各种分子便产生电离和激发，接着产生许多化学性质十分活跃的自由原子或自由基团。它们继续相互反应，并与其周围物质特别是大分子核酸和蛋白质反应，引起分子结构的改变。由此又影响到细胞内的一些生化过程，如 DNA合成的中止、各种酶活性的改变等，使各部分结构进一步深刻变化，其中尤其重要的是染色体损伤。由于染色体断裂和重接而产生的染色体结构和数目的变异即染色体突变,而DNA分子结构中碱基的变化则造成基因突变。那些带有染色体突变或基因突变的细胞，经过细胞世代将变异了的遗传物质传至性细胞或无性繁殖器官，即可产生生物体的遗传变异。
诱变处理的材料宜选用综合性状优良而只有个别缺点的品种、品系或杂种。由于材料的遗传背景和对诱变因素的反应不同，出现有益突变的难易各异，因此进行诱变处理的材料要适当多样化。由于不同科、属、种及不同品种植物的辐射敏感性不同，其对诱变因素反应的强弱和快慢也各异。如十字花科白菜的敏感性小于禾本科的水稻、大麦，而水稻、大麦的敏感性又小于豆科的大豆。另外，辐射敏感性的大小还同植物的倍数性、发育阶段、生理状态和不同的器官组织等有关。如二倍体植物大于多倍体植物，大粒种子大于小粒种子，幼龄植株大于老龄植株，萌动种子大于休眠种子，性细胞大于体细胞等。根据诱变因素的特点和作物对诱变因素敏感性的大小，在正确选用处理材料的基础上，选择适宜的诱变剂量是诱变育种取得成效的关键（表 1）。适宜诱变剂量是指能够最有效地诱发作物产生有益突变的剂量,一般用半致死剂量(LD50)表示。不同诱变因素采用不同的剂量单位。Χ、γ射线线吸收剂量以拉德(rad)或戈瑞(GY)为单位,照射剂量以伦琴（R）为单位,中子用注量表示。同时要注意单位时间的照射剂量（剂量率、注量率）以及处理的时间和条件。 辐照方法分外照射和内照射两种，前者指被照射的植物接受来自外部的γ射线源、Χ射线源或中子源等辐射源辐照,这种方法简便安全,可进行大量处理。后者指将放射性物质(如32P、35S等)引入植物体内进行辐照，此法容易造成污染，需要防护条件，而且被吸收的剂量也难以精确测定。干种子因便于大量处理和便于运输、贮藏，用于辐照最为简便。
化学诱变 化学诱变除能引起基因突变外，还具有和辐射相类似的生物学效应，如引起染色体断裂等，常用于处理迟发突变，并对某特定的基因或核酸有选择性作用。化学诱变剂主要有:①烷化剂。这类物质含有1个或多个活跃的烷基，能转移到电子密度较高的分子中去，置换其他分子中的氢原子而使碱基改变。常用的有甲基磺酸乙酯(EMS)、乙烯亚胺(EI)、亚硝基乙基脲烷(NEU)、亚硝基甲基脲烷(NMU)、硫酸二乙酯(DES)等。②核酸碱基类似物。为一类与DNA碱基相类似的化合物。渗入DNA后,可使DNA复制发生配对上的错误。常用的有5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BudR)等。③抗生素。如重氮丝氨酸、丝裂毒素C等，具有破坏DNA和核酸的能力，从而可造成染色体断裂。
化学诱变主要用于处理种子，其次为处理植株。种子处理时，先在水中浸泡一定时间，或以干种子直接浸在一定浓度的诱变剂溶液中处理一定时间，水洗后立即播种，或先将种子干燥、贮藏，以后播种。植株处理时，简单的方法是在茎秆上切一浅口，用脱脂棉把诱变剂溶液引入植物体，也可对需要处理的器官进行注射或涂抹。应用的化学诱变剂浓度要适当（表 2）。处理时间以使受处理的器官、组织完成水合作用和能被诱变剂所浸透为度。化学诱变剂大都是潜在的致癌物质，使用时必须谨慎。
2. 诱变育种常用的方法有
诱变育种：是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质（DNA）的分子结构发生改变， 引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。
物理方法：射线（紫外线、X光线、Y射线，中子线），激光微束，离子束，微波，超声波，热力等
化学诱变常用方法：浸渍法、涂抹法、滴液法、注射法、施入法和熏蒸法。化学诱变剂（碱基类似物、烷化剂，移码诱变剂，硫酸二乙酯（DFS）、5-溴尿嘧 啶（5－BU）、氮芥（Nm）、N'广甲基N'亚硝基胍（NTG））。
生物方法：空间条件处理诱变，病原微生物诱变，转基因诱变
秋水仙素是从百合科植物秋水仙（Colchicum autumnale）的根、茎、种子等器官中提炼出来的一种药剂，分子式为C22H25O6N。积水仙素是淡黄色粉末，纯品是针状无色结晶性，性极毒，融点为155℃，易溶于水、酒料、氯仿和甲醛中，不易溶解于乙醚、苯。
秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤丝的形成，使已正常分离的染色体不能拉向两极，同时秋水仙素又抑制细胞板的形成，使细胞有丝分裂停顿在分裂中期。由于它并不影响染色体的复制，因而造成加倍后的染色体仍处于一个细胞中，导致形成多倍体。处理过后，如用清水洗净秋水仙素的残液，细胞分裂仍可恢复正常。
人工诱导多倍体常用秋水仙素的水溶液。配制方法为，将秋水仙素直接溶于冷水中，或先将其溶于少量酒精中，再加冷水。配制好的溶液应放入棕色玻璃瓶内保存，且保存时应置于暗处，避免阳光直射，此外瓶盖应拧紧，以减少与空气的接触，避免造成药效损失。
3．秋水仙素的浓度与处理时间
秋水仙素溶液的浓度及处理时间的长短是诱导多倍体成功的关键因素。一般秋水仙素处理的有效浓度有0.0006%～1.6%，比较适宜的浓度为0.2%～0.4%。处理时间长短与所用秋水仙素的浓度有密切关系，一般浓度俞大，处理时间则要愈短，相反则可适当延长。多数实验表明，浓度大，处理时间短的效果比浓度小，处理时间长要好。但处理时间一般不应小于24小时或以处理细胞分裂的1～2个周期为原则。
由于不同植物，不同器官或组织在一定条件下对秋水仙素的反应不同，因此，须根据不同情况来掌握处理的浓度和时间。例如，东北林业大学张敩方等人用白花类型金鱼草种子进行多倍体诱变，采用浓度0.3%～0.5%的秋水仙素处理24小时诱变效果较好。另有实验表明，处理矮牵牛种子的适宜浓度为0.01%～0.1%，以0.05%处理时间24小时效果最佳。在不同器官方面，处理种子的浓度可稍高些，持续时间可稍长（一般为24～48小时）；处理幼苗时，浓度应低些，处理时间可稍短点；植物幼根对秋水仙素比较敏感，极易受损害，因此，对根处理时应采用秋水仙素溶液与清水交替间歇的方法较好。
秋水仙素溶液只是影响正在分裂的细胞，对于处于其他状态的细胞不起作用。因此，对植物材料处理的适宜时期是种子（干种子或萌动种子）、幼苗、幼根与茎的生长点、球茎与球根的萌动芽等。如果处理材料的发育阶段较晚，被诱导的植株易出现嵌合体。
4．秋水仙素处理的方法
（1）浸渍法
此法适合于处理种子，枝条盆栽小苗的茎段生长点。
一般，选干种子或萌动种子，将它们放于培养器内，再倒入一定浓度的秋水仙素溶液，溶液量为淹没种子的2/3为宜。处理时间多为24小时，浓度0.2%～1.6%。浸渍时间不能太长，一般不超过6天，以免影响根的生长。最好是在发根以前处理完毕。处理完后应及时用清水洗净残液，再将种子播种或沙培。对于百合类植物，常采二倍体鳞片浸于0.05%～0.1%的秋水仙素溶液，处理1～3小时后洗净扦插。唐菖蒲实生小球也可用浸渍法促使染色体加倍。
盆栽幼苗，处理时将盆倒置，使幼苗顶端生长点浸入秋水仙素溶液内，以生长点全部浸没为度。对于组织培养试管苗也可采用浸渍法处理，只是处理时须用纱布或湿滤纸覆盖根部，处理时间因材料可从几个小到几天。对插条，一般处理1～2天。
（2）滴定法
用滴管将秋水仙素水溶液滴在子叶、幼苗的生长点上（即顶芽或侧芽部位）。一般6～8小时滴一次，若气候干燥，蒸发快，中间可加滴溜馏水一次，如此反复处理一至数日，使溶液透过表皮渗入组织内起作用。若水滴难以停留在芽处，则可用棉球包裹幼芽，再滴芽液处理。此法与浸种法相比，可避免植株根系受到伤害，也比较节省药液。
（3）毛细管法
将植株的顶芽、腋芽用脱脂棉或纱布包裹后，将脱脂棉与纱布的另一端浸在盛有秋水仙素溶液的小瓶中，小瓶置于植株近旁，利用毛细管吸水作用逐渐把芽浸透，此法一般多用于大植株上芽的处理。
（4）涂抹法
将秋水仙素乳剂涂抹在牙上或梢端，隔一段时间再将乳剂洗去。
（5）套罩法
保留新梢顶芽，除去牙下数叶，套上一个胶囊。内盛0.65%的琼脂加适量秋水仙素，经24小时即可除去胶囊。
（6）注射法
采用微量注射器将一定浓度的秋水仙素溶液注入植株顶芽或侧芽中。
（7）复合处理法
据日本山川邦夫（1973年）报道，将好望角苣苔属（Streptocarpus，属苦苣苔科植物）中的一些种用秋水仙素处理11天，又用 0.04～0.05Gy（4～5rad）的X射线照射，可提高染色体加倍植株的出现率达到60%。而单独用秋水仙素处理时为30%。采用复合处理法还获得了两株八倍体。
5．秋水仙素诱导多倍体需注意的事项
（1）幼苗生长点的处理愈早愈好，获得全株四倍性细胞的数目就愈多，处理时间愈晚，则大多是混杂的嵌合体。
（2）植物组织经秋水仙素处理后，在生长上会受到一定影响，如果外界条件对它生长不适宜，也会使试验失败，要注意培育、管理。对形成嵌合体的可采用摘顶、分离繁殖、细胞培养等方法。
（3）处理期间，注意处理时的室温，当温度较高时，处理浓度应低一些，处理时间要短些；相反，当室温较低时，处理浓度应高些，处理时间应长点。
（4）诱导多倍体时，处理的植物材料应选二倍体类型，且生长发育处理幼苗期，材料数量上应尽量多数，以便选择有利变异。
（5）处理完后，须用清水冲洗干净，以避免残留药液继续使染色体加倍，从而对植株造成伤害。
（6）秋水仙素属剧毒物质，配制和使用时，一定要注意安全，避免秋水仙素粉末在空中飞扬，以免误入呼吸道内；也不可触及皮肤。可先配成较高浓度溶液，保存于棕色瓶中，盖紧盖子，放于黑暗处，用时再稀释。
3. 诱变育种的最适时间
种子萌动的时候是诱变育种最佳时间。（种子发芽以前）
4. 在基因突变的应用→诱变育种中，进行物理化学等方法的诱变是在细胞有丝分裂的
在细胞间期。细胞间期时DNA进行复制，这时候进行诱变可以有效造成突变。
5. 使用诱变育种处理植物的最佳时期是什么时候
有两个时期。
一个是种子萌动的时期，再就是幼苗期。
6. 化学怎样诱变育种
利用化学药剂，诱发果树遗传物质发生变异，从中选择培育新品种的方法。这种化学药剂称为化学诱变剂。
化学诱变剂种类及其作用
化学诱变剂的种类繁多，其中主要的有烷化剂、碱基类似物、抗生素和中草药等。烷化剂在诱变育种中的应用最为广泛，这一类物质带有一个或多个活泼的烷基，其诱变作用是通过烷基置换其它分子的氢原子，即烷化作用。碱基类似物是一些与DNA碱基相类似的化合物，偶然被渗入到DNA分子中，导制DNA复制时发生配对上的错误。此外，还有些化合物如N-甲基化羟基嘌呤等，使染色体产生断裂。抗生素也具有破坏DNA及核酸的能力，而造成染色体断裂。中草药如长春花碱能阻止细胞纺锤体的形成，使分裂中期停止，抑制核糖体DNA的产生。
化学诱变剂对染色体的损伤较小，引起的染色体断裂局限于某些部位，多数出现在异染色质位置上。某些化学诱变剂能产生大量的可见突变，如用乙烯亚胺和环氧乙烷处理，比辐射诱变出现有价值的突变多，因此有“超诱变剂”之称。但化学诱变剂的效应比较迟缓，诱发的断裂保持较长的潜伏期，染色体的断片较多，而不同染色体间重组较少。但有的认为化学诱变效果不如电离辐射，尤其对植物的营养体部分，诱变作用不明显。其原因可能是化学诱变剂不易渗入分生组织，或者药剂处理的细胞发育期不适，未能达到预期效果。但随着化学诱变处理在植物组织和细胞培养中的应用，其诱变效果将会大大提高。
诱变处理的方法
通常用诱变剂浸泡种子或枝芽，使诱变剂吸入组织内部产生诱变作用。在浸泡前要使大部分细胞进入水合阶段，这时对烷化剂的处理最敏感，其染色体的畸变率最高。药剂处理一般宜在低温下进行。药液pH值大小会影响诱变效果，如烷基磺酸水解后产生强酸，显着提高生理损伤，因此要使用缓冲液。用生长素溶液浸泡材料可以提高化学诱变剂的效应。处理时加入二甲亚矾或增大2～5个大气压，可提高诱变剂的穿透作用。
诱变剂使用的剂量和处理的持续时间，与处理的温度关系密切。一些烷化剂对苹果接穗、桃和甜樱桃的发芽种子，最适浓度为0.5%左右，处理时间24小时；香蕉小苗，最适浓度为0.01～1%，处理时间0.5～3小时。药剂处理后的材料必须用清水漂洗，使诱变剂残留量降低到不显着的水平，并立即种植为宜，以免继续增加损伤。
突变体的培育和选择
在诱变育种中如何发现突变体，使扇形突变体（见嵌合体）扩大并得到表现是诱变育种的关键。通常采用分离繁殖法、修剪法或组织培养法，促进内部变异体组织的暴露。突变体后代的选择，根据多年生果树的特点，一般着重M1代的选择，并进行后代鉴定和系统比较试验。
7. 诱变育种为什么要在分裂间期进行
诱变育种主要是培养多倍体或者基因突变植株。分解间期正是染色体复制的时期，这个时候最容易产生基因突变，而且这个时候加入秋水仙素可以诱导染色体加倍。
8. 化学诱变育种在细胞周期哪个时期
诱变育种的原理是基因突变，基因突变最容易发生在间期DNA复制时。
9. 诱变育种在诱变处理后从哪一代开始选择
诱变三代
经诱变处理产生的诱变一代，以M1表示。由于受射线等诱变因素的抑制和损伤，M1的发芽率、出苗率、成株率、结实率一般较低，发育延迟，植株矮化或畸形，并出现嵌合体。但这些变化一般不能遗传给后代。诱变引起的遗传变异多数为隐性，因此M1一般不进行选择，而以单株、单穗或以处理为单位收获。诱变二代（M2）是变异最大的世代，也是选择的关键时期，可根据育种目标及性状遗传特点选择优良单株（穗）。多数变异是不利的，但也能出现早熟、杆矮、抗病、抗逆、品质优良等有益变异，变异频率约为0.1～0.2%。诱变三代（M3）以后，随着世代的增加，性状分离减少，有些性状一经获得即可迅速稳定。经过几个世代的选择就能获得稳定的优良突变系，再进一步试验育成新品种。具有某些突出性状的突变系，还可用作杂交亲本