1、辐射材料的选择 辐射诱变育种效果的好坏与照射材料本身关系很大，实践证明：凡是选材恰当，收效就快而好，例如已经育成的水稻原丰早，小麦鄂麦6号，大豆铁丰18号，花生粤油22号等都是选择综合性状比较好的品种，通过辐射处理克服1－2个不良性状而获得成功的。在辐射材料的选择方面应注意以下几点： 第一，对辐射材料进行全面分析，明确其需要改良的性状，如提早成熟期，增强抗病性，改善品质，矮化等。
第二，辐射处理材料，一定要综合性状优良，仅仅存在个别不良性状，如熟期迟、植株高、不抗病、品质差等，而这些性状又是辐射诱变中比较容易出现突变的性状。
第三，把辐射诱变与杂交结合起来，如对杂交当代或低世代材料进行辐射处理，或者将亲本花粉经辐射处理后再行杂交，也可利用突变体进行互补杂交。
第四，把辐射诱变与单倍体育种结合起来，如把准备接种用的材料，用辐射处理来提高诱导
率和分化率，或以愈伤组织和花粉植株作为辐射诱变材料。这样，既可以提高突变率又可以加速纯化，进一步缩短育种年限。
2、日照量的选择
在一定的照射量范围内，突变率随照射量的增加而提高，但是，辐射的损伤效应也相应提高。因此，一定要选用适宜的照射量，达到既有较高的突变率又有足够的体供选择。
要选择适宜的照射量，这就要考虑作物辐射的敏感性，考虑各种作物的“半致死照射量”“临界照射量”和“致死照射量”等指标。所谓“半致死照射量”即经过照射后植株成活率占50％的照射量，“致死照射量”即经过照射后引起全部植株死亡的照射量；照射后植株成活率占40％的照射量称“临界照射量”。通常采用“临界照射量”作为辐射诱变育种的适宜照射量，但也有用“半致死照射量”或高于“半致死照射量“。另外，不同照射量率也有不同的辐射生物效应。在同一照射量的情况下，有的照射量率高的出现死亡，照射量率低的生长正常，也有的恰恰相反。所以不但要注意照射量的高低，还应注意采用适当的照射量率。
几种主要作物的照射量范围如表1。
3、辐射处理的方法
辐射处理的方法有两种：一是外照射，二是内照射。
（1） 外照射 就是应用X射线、γ射线和中子进行辐射处理。照射的器官有：
种子：可以用干种子、湿种子和萌动种子。
花粉：可以采摘穗子或花枝进行照射，也可以直接收花粉粒置于指形管内进行照射。
子房：除掉花药中的雄蕊，照射后再用正常花粉进行授粉。
营养器官：用鳞茎、块茎、枝条、接芽等，进行照射。
（2） 内照射
第一， 用放射性同位素32P、35S等配成一定比强溶液进行浸种或其它处理。
放射性同位素比强计算公式为。N0为原比强，Nt为工作时比强，K为常数，可以用小时数查表，也可以用查表（t为出厂后经过的天数，T为半衰期）。例如原比强为1.4微居里/每毫升，经过8天后工作比强为：
微居里/毫升（K查表为1.48）
第二， 取放射性同位素施于土壤，使作物吸收。
第三， 取放射性同位素溶液注入植物茎秆叶芽、花芽等部位。
第四， 供给作物14CO2，使其通过光合作用吸收14C同化到代谢产物中去。
第五， 用棉花球浸入放射性溶液中或取放射性溶液做成膏药再敷贴在花芽或植物生长点上，使之产生芽变。
采用上述方法，需要有一定的防护设备，并要严防放射性物质的污染，处理过的材料在一定时间内尚带有放射性，不能作食用或饲用。
表1 各种作物照射量范围
作物种类 | 滚动车轮处理状态 | 一般使用范围（万伦琴） | 常用范围 （万伦琴） | 照射量率 （伦琴/分） | 备注 |
水稻 | 干种子 幼穗分化期 花粉 | 1.5~4 0.1~0.3 0.2~0.4 | 3左右
0.3左右 | 从数伦琴至100伦琴均可以，一般以不 超过160伦琴为宜。照射干种子的照 射量率可大些，照射花粉及植株则宜 小些 | 水稻愈伤组织用0.1~10万均能生长， 经10万尚能分化出绿苗 棉花蕾期用0.01~0.2万，花粉用0.1万左右 |
小麦 | 防裂霜 干种子 合子期 花粉 | 1~3 0.2~0.3 0.1~0.6 | 2~2.5
0.4~0.6 |
高粱 | 轻触开关电路 干种子 雌蕊 花粉 | 1~3.5 0.05~0.08 0.1~0.4 | 2~3 |
玉米 棉花 大豆 花生 油菜 芝麻 豌豆 谷子 马铃薯 | 干种子 干种子 干种子 干种子 干种子 干种子 干种子 干种子 块茎 | 1.5~3 1~4
0.8~3
1~2
8~15
10~15
1~3.5
2~5
0.2~1.5 | 2左右
2左右
1~1.5
10左右
12左右
1.5~2.5
2左右
0.2~0.5 |
甘薯 | 薯块 薯苗 花粉 | 1.5~3
0.1~0.3
0.05~0.3 | 1.5~2幼猪
0.05~0.1
0.07~0.1 |
| | 老婆饼机 | | | |
4、辐射后代的选育
辐射后代性状遗传特点和后代不完全一样，因此，后代的处理方法也不完全相同。但选择的基本方法和育种程序是基本相同的。
（1）辐射一代的选育 辐射一代是由辐射处理过的种子长成的植株，通常用M1表示（也可根据应用的射线种类如X射线、γ射线、中子等分别用X1、γ1、n1表示）。经辐射处理的M1植株，由于受射线的抑制及辐射损伤，常常表现种子发芽较慢、成苗率低、植株发育延迟、生长矮小等特点，特别是在高照射量下表现更为突出。例如大豆经15,000γ照射后种子的胚根、胚芽虽能膨大，但不能出土，有的出土后很快就死亡；水稻经30,000γ照射后常出现白花苗；小麦经20,000γ照射后，出现双穗，穗颈扭曲，小穗丛生；玉米出现返祖现象；高粱出现不同程度的不育现象，抽穗困难；棉花真叶皱缩等等。以上这些形态变异通常是不遗传的。另外，由于种胚是多细胞的，在照射种子时，不是胚的全部细胞都发生改变，变异只发生在胚内的部分细胞，因此由这些细胞长成的分蘖或枝条才有变异，而其余细胞长成的分蘖或枝条则仍然是正常的，这样的植株称为“嵌合体”。M1代产生的变异一般在表面上看不出来，也就是说变异多呈隐性状态，只有经过自花授粉，在同质结合的情况下，变异才表现出来，因此，在M2代会出现各种分离。 M1代种子应按品种、处理和照射量分小区稀播，以便观察和分株选苗，同时播种未经照射的原品种作为对照。
M1植株的组织是异质的，变异呈隐性状态，因此，M1代一般不进行选择，而是根据辐射处理后成活株的多少，材料的变异程度和人力、物力条件，按小区混收或分株分穗收获，下代混播或按株、穗分行播种，以便于观察和选择。如果材料过多，工作量过大，也可以采用一株一穗一粒法、一株二穗二粒法和一株三穗三粒法，或以更少量的种子留种。但一般供M2代种植的植株数应不少于1000株。
收获脱粒后材料，要按照处理、单株或单穗编号、登记，妥善保存，以备下代播种。异花授粉作物如玉米、高粱等M1代应注意套袋隔离，自交留种。
（2）辐射二代的选育 辐射二代（M2）是分离最大的一个世代，能遗传的变异大多在M2代表现出来。在M2代应根据育种目标，进行严格的单株选择，大量淘汰不符合要求的单株。
M2代怎样种植和选择，应根据M1代收获情况而定。M1代分株分穗收获的，M2代以株行或
穗行种植，同时种植对照种，以便于比较鉴定。选择时首先进行株系或穗系比较，然后在优良的株系、穗系中选择符合育种目标要求的优良单株。M1代混合收获的，M2代就混合种植，选择时根据育种目标挑选优良单株，或者根据育种的不同要求，按各种主要性状的不同表现，分类型进行混合选择（即集团选择法）。分株分类型选择的材料须分别收获、脱粒、编号，供下一代继续鉴定。
在M2代中，除分离出明显的变异类型，如早熟、矮化、抗病等，还会出现形态差异小的类型，如穗形、粒形等不同，这些变异也可能有一定的经济价值。因此，对明显和不明显的变异，都应注意选择。
M2代还可根据早熟变异的特点，采用混播少本丛插法，然后进行选择；根据矮秆变异的特点，进行苗期鉴定，选取叶间距短，叶片较宽而短，叶浓绿的植株。如果进行抗病育种，从M2开始应进行人工接种鉴定。
（3）辐射三代及其以后各代的选择 M3代也是一个分离世代，但比M2代分离要小，变异也比较明显，其分离率与采用的照射量的高低及照射处理材料的遗传稳定程度有关。同一品种，照射量高低与分离比率成正相关，照射量高的比照射量低的后代分离比例大；同一
照射量处理后代比推广种分离比例大。据有些单位试验结果，在M2代获得的变异类型，不少在M3代就可以稳定。
M3代种植M2代选株，每一选株种一至数行，同时隔一定距离种植对照行，除注意观察记载选育目标的性状外，还要注意记载综合性状。M3代应以选择优良的系统为重点。如果中选的优良系统中还有分离，可再选择优良的单株，供下一代继续鉴定评选。对M3代表现优良并已趋于整齐的系统，可按系统为单位，混收脱粒，进行初步测产，同时选留一定数量的单株在下一代继续以株系为单位种植，进行鉴定评选，待该品系优良性状基本稳定，再扩大繁殖。
辐射处理的材料，通常到M4代遗传性已基本稳定。M4代以系统为单位种植，即M3代的每一优良单株种一至数行，在M4代以选择优良、整齐的系统为主，当选的优良品系在下一代进行产量比较和初步繁殖。如果M4代系统内植株间仍存在差异，还要继续进行单株选择，直至基本稳定。M5、M6代的种植与选择方法与M4代相同。
辐射后代的处理方法，虽与常规育种不完全相同，但其选择的基本方法，以及M3代以后的选系产量比较、异地选育、多点试验、加速世代等一系列育种程序及试验区大小，株行距，
种植方式等均与常规育种相同，可以参照采用。
以上各辐射世代的处理方法，一般适于自花授粉作物。高粱、谷子等异花授粉作物也可以用。但是，这类作物天然杂交率比较高，在品种不纯的情况下，M1代就有可能出现性状分离现象，所以在M1代就可选择。为了避免天然杂交，辐射早代中符合需要的植株，要在开花期套袋隔离，以后各代可在隔离区选择。利用辐射方法选育玉米自交系，在辐射处理后，从M木薯去皮机1起就应套袋自交，直至自交系性状稳定后，再在隔离区内繁殖，选配组合。
（4）辐射处理无性繁殖器官后代的选育 用射线照无性繁殖器官，诱发变异的特点有二：一是无性繁殖器官经过辐射以后，幼芽的体细胞会发生变异，发育成变异的幼芽或枝条，并可通过无性繁殖的方法遗传给后代，因此，不会发生象有性繁殖那样复杂的分离现象。二是无性繁殖作物在遗传性上大多是异质的，因此，变异一经发生，在当代就表现出来。
一般经过辐射处理的无性繁殖器官在萌发过程中，发生变异的细胞分裂较慢，生活力弱，生长发育不如正常细胞。为了给发生变异的细胞创造良好的生长发育条件，促使它增殖，让变异表现出来，可采用多次剪顶芽、剪侧枝的办法，促使其茎部长出更多的侧枝，然后分别栽插或嫁接，以增加选择的机会。
无性繁殖作物M1代就可产生分离，而且产生的变异可以通过无性繁殖传给后代，稳定较快。因此，辐射处理后优良变异材料的选择，主要在M1代进行，然后分系比较，再选择优良品系进行产量比较试验和繁殖。
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