[发明专利]一种植物诱变育种方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物的诱变育种方法。

背景技术

诱发变异技术由于能够产生各种有用的突变体，产生自然界稀有的或用一般常规方法较难获得的新类型、新性状、新基因，从而得到育种家的高度重视。国内外诱变育种以诱变剂的性质划分可分为物理诱变和化学诱变，目前主要应用的化学因素有EMS/DES/E1/NaN3等，物理因素有X/β/γ射线和热中子辐射、紫外线、激光、重离子注入等。自从20世纪20年代到40年代，先后肯定了X射线和化学诱变药剂的诱变作用之后，诱变育种逐步开展起来。50年代随着原子能技术的发展和应用，辐射诱变育种更被广泛应用于植物改良。我国于1987年成功地利用返回式卫星搭载植物种子，并开展了航天诱变育种研究，特别是“十五”863计划实施以来，先后育成水稻、小麦、番茄、青椒、芝麻、棉花等50多个进入区试的作物优异新品系，其中30个新品种或新组合分别通过国家或省级品种审定。这些优良新品种的育成，为提高作物产品质量和粮食产量，优化农业产业及产品结构调整做出了积极贡献，空间诱变育种经过20年的不断研究完善已成为我国应用最广泛的诱变育种技术。据不完全统计，目前国际上有61个国家利用诱发突变技术在164种植物上育成2543个突变品种和数万份突变资源。但是现有的诱变育种方法存在以下缺点：

(1)材料处理不均匀：X/β/γ射线和热中子辐射、紫外线、激光等现有的诱变育种方法，都存在对繁殖材料处理不均匀的问题，从而影响诱变效果。

(2)对环境造成污染：采用X/β/γ射线和热中子辐射、紫外线、激光、重离子注入和化学诱变剂在诱变育种过程中易对人体造成伤害。化学诱变处理所得到的繁殖材料中的化学残留物，在田间试验过程中会对环境造成污染。

(3)诱变成本高：现有的植物诱变育种方法使用的设备复杂且贵重，诱变育种成本高。

1924年T.Svedberg和Rinde研制出世界上第一台涡轮超速离心机以来，离心技术的应用发展非常迅速，现在已广泛地应用到科学研究和生产的各个领域。离心技术，特别是超速离心技术是分子生物学、生物化学研究、环境科学、医疗卫生、食品科学和工业生产中不可缺少的手段。离心技术原理是根据物质的沉降系数、质量、密度等的不同，应用强大的离心力使物质分离、浓缩和提纯。但是至目前为止未有人运用到植物的诱变育种当中。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物诱变育种方法，该方法的操作简单，所得到的植物育种材料特性稳定。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现：一种植物诱变育种方法，对植物的繁殖材料进行离心诱变处理，然后将经离心诱变处理的育种材料进行繁殖加代，逐代选取目标变异单株，最终选育出符合育种目标的新品种或具有优良特性的育种中间材料。

本发明所述的植物的繁殖材料为植物的干种子、萌发种子、幼苗或活性细胞。

本发明是把离心技术应用到诱变育种上，通过足够大的离心力作用于植物的干种子、萌发种子、幼苗或活性细胞，使之发生突变。在植物的干种子、萌发种子、幼苗或活性细胞中，细胞器、染色质(体)和其它结构组分通过液相介质有序地排布在细胞空间中，在强大离心力作用下，各组分沉降系数、质量、密度等的不同所受到的力的作用各不相同，从而使染色体上对超重力因素敏感的位点产生断裂和损伤。由于细胞内部具有完善的、有效的修复和愈合机制，因而在合适的光、温、湿度和营养条件下受到损伤的染色质(体)等细胞内的结构自行修复，并恢复正常的生理功能，但是在修复过程中，各种受损的结构并不是按照原样修复愈合，例如因损伤而发生断裂的染色体断片之间可能发生新的重组，从而产生新的结构，从而使诱发植物体产生变异。

本发明中所述的离心诱变处理的处理剂量为：处理离心力500-30000×g，处理时间10分钟-12小时。

本发明中所述的植物包括水稻。水稻的离心诱变处理的的处理剂量为：处理离心力6000-12000×g，处理时间30分钟-2小时。

本发明中采用现有的常规选育方法对经离心诱变处理的育种材料进行单株选择并进行繁殖加代纯化，最终选取符合育种目标的新品种或特点突出的育种中间材料。

本发明与其他诱变育种方法比较具有如下优点：

(1)稳定可靠：本发明采用离心处理植物的繁殖材料，使之发生突变，而离心处理时繁殖材料受力均匀，诱变效果明显，经离心诱变处理的突变体均可稳定遗传。

(2)无污染、对人畜无害：本发明对植物繁殖材料仅采用离心处理，对人体不会造成伤害，经处理后的繁殖材料没有其他有害残留物，在田间试验过程不会对环境产生污染。