[发明专利]一种植物辐射诱变的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物辐射诱变的方法。

背景技术

诱变是对植物基因调控的研究以及对新品种的培育的一种基本方法。目前常采用的方法可以采用物理因子，化学因子等来实现。物理因子主要是用高能射线直接穿透植物种子并直接辐照损伤茎端分生组织细胞内遗传物质。但这种方法的缺点是致死率太高，突变频率太低，突变体稳定性不好。化学因子主要是通过试剂浸泡，使化学分子与细胞内分子作用，缺点是对植物的生理损伤较大。

发明内容

为了解决传统辐射处理后的种子死亡率高，突变率低的问题，本发明提供一种植物辐射诱变的新方法。

本发明所提供的植物辐射诱变的方法，是用射线辐照损伤植物种子的茎端分生组织周围细胞后，播种筛选得到突变体。

所述方法中，所述茎端分生组织周围细胞是指种子中种皮与茎端分生组织之间的组织细胞，包括子叶细胞，胚根细胞等细胞。

所述方法中，所述射线辐照损伤植物种子的茎端分生组织周围细胞的方法是设置射线种类和能量，使其射程能够穿透种皮，辐照所述茎端分生组织周围细胞而无法直接作用到茎端分生组织区域；或者对茎端分生组织区域进行遮挡，使射线辐照所述茎端分生组织周围细胞而无法直接作用到茎端分生组织区域。

所述方法中，所述射线是载能离子。

所述方法中，所述射线的能量为1KeV-5GeV；辐照时间可为1秒-1.5小时。

上述方法可对很多植物进行诱导突变，包括拟南芥、烟草以及结构类似的被子植物，如水稻，小麦等。

本发明的原理为：根据植物种子茎端分生组织距离表皮的深度，利用不同种类和不同能量的射线，使其射程能够穿透种皮而无法直接作用到茎端分生组织区域，不直接辐照茎端分生组织细胞内的遗传物质，而是通过对植物种子茎端分生组织的周围细胞造成损伤后，茎端分生组织周围细胞(如子叶细胞，胚根细胞等)产生信号分子，通过信号分子的传导给茎端分生组织细胞，间接作用于茎端分生组织细胞，对决定植株生长发育的核心细胞的DNA造成损伤，如DNA分子断链等，通过修复与调控过程，引起植株的可遗传变异。同时不同能量和不同种类的射线可以产生出不同信号分子，可引起不同的遗传变异。

本发明的方法是一种物理诱变和化学诱变相结合的一种应用前景很好的新的诱变育种方法，在引起诱变的同时减少对种子其他部分细胞的损伤，同时具有物理诱变生理损伤小与化学诱变定向性好的特性。

本发明的的方法具体具有下述优点：

1、射线的浅层穿透对种子胚的损伤较小，因而种子死亡率很低，相当于提高了诱变基数。

2、不同种类不同能量的射线作用能产生不同的信号小分子，传导到茎端分生组织区域，引起相应的DNA分子断链，产生突变种类多，并具有定向诱变的特征。

3、处理时间短，突变率高。

4、不涉及有毒化学物质，无毒无害，安全环保。

5、不需要高能加速器，极大地降低成本。

附图说明

图1为本发明的原理在拟南芥种子剖面上的示意图

图2为经辐照后的发生矮化突变拟南芥植株照片

图3为经辐照后的发生多生长点突变的拟南芥植株照片

图4为经辐照后的发生多心皮突变的拟南芥植株照片

具体实施方式

下述实施例中的方法，如无特别说明，均为常规方法。

本发明是根据植物种子茎端分生组织距离表皮的深度，利用不同种类和不同能量的射线，使其射程能够穿透种皮而无法直接作用到茎端分生组织区域，不直接辐照茎端分生组织细胞内的遗传物质，而是通过对植物种子茎端分生组织的周围细胞造成损伤后，茎端分生组织周围细胞(如子叶细胞，胚根细胞等)产生信号分子，通过信号分子的传导给茎端分生组织细胞，间接作用于茎端分生组织细胞，对决定植株生长发育的核心细胞的DNA造成损伤，通过修复与调控过程，引起植株的可遗传变异。同时不同能量和不同种类的射线可以产生出不同信号分子，可引起不同的遗传变异(图1，图1中r为胚根，c为子叶，SAM为茎端分生组织)。

以下述实施例为例，说明本发明方法的效果。

实施例1、H⁺离子束辐射拟南芥种子产生突变体

选取颗粒饱满，无破损，无污染的拟南芥种子10000粒

将选择好的种子自然吸附在湿润的滤纸上，放到加速器的外靶盘上。加速器的束流通过6.5μm厚的钛膜从真空腔中引出。