[发明专利]一种诱导植物产生变异的诱变方法及其应用

说明书

本发明属于植物诱变育种技术领域，提供一种诱导植物产生变异的诱变方法及其应用，其特征在于：通过化学诱变剂诱导植物遗传基因发生变异，所述化学诱变剂为甲基磺酸乙酯，其分子式CH3SO2OC2H5。通过诱导大豆发生基因变异，使其性状发生改变，构建大豆突变体库，此外，从中筛选耐荫突变体，最终使该类突变体应用于植物避荫反应中，可以降低间套作中低杆作物荫蔽反应的敏感性，从而提高间套作低杆作物的产量，且符合人类生产所需，或是对其他生物、生态环境产生有利影响的植物新品种，使植物向着有利于人类的方向快速发展。

技术领域

本发明属于植物诱变育种领域，具体为一种诱导大豆产生变异的诱变方法及其应用。

背景技术

间套作大豆种植模式对于提高我国大豆产量，促进农业可持续发展具有重要的意义。。然而，由于是与高秆作物间套作种植，高秆作物形成的荫蔽环境使大豆的光合产物积累不足，易倒伏。因此，避荫倒伏成为制约间、套作大豆产量的重要因子之一。目前，适合间、套作种植的大豆品种十分缺乏，这在一定程度上阻碍南方大豆的发展。另一方面，野生大豆原产于中国，相比栽培大豆，其基因资源更丰富，具有高蛋白、多花荚、多节、多分枝、抗逆性强等优异性状,而栽培大豆在人工驯化过程中有很多基因已经丢失，栽培大豆的蛋白质含量普遍低于野生大豆。目前，以栽培大豆为材料构建的突变体库较多，但以野生大豆为材料进行突变体库构建还未见报道。在当前种质资源极为匮乏，基因资源日益枯竭的状况下，通过采用EMS诱变处理诱使野生型大豆作物产生更多的性状变异，以构建突变体库，筛选大豆耐荫突变体，是当前间套作大豆研究中亟需解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种诱导植物产生变异的诱变方法及其应用，通过诱导大豆发生基因变异，使其性状发生改变，构建大豆突变体库，并从中筛选耐荫突变体，最终使该类突变体应用于植物避荫反应中，可以降低间套作中低杆作物荫蔽反应的敏感性，从而提高间套作低杆作物的产量。

解决以上技术问题的本发明中的一种诱导植物产生变异的诱变方法及其应用，其特征在于：通过化学诱变剂诱导植物遗传基因发生变异，所述化学诱变剂为甲基磺酸乙酯(EMS)，其分子式CH₃SO₂OC₂H₅，其结构式为

化学诱变剂为EMS，即一种烷化剂，其分子式CH₃SO₂OC₂H₅，无色液体，分子量为124，能与乙醇混溶，水中溶解度为8％。

所述植物为大豆。

所述植物为野生型大豆。

所述甲基磺酸乙酯诱导时所用剂量和浓度为使诱变大豆种子萌发达到或接近半致死率时的浓度和剂量；优化方案中为由萌发的大豆种子的半致死率确定。

所述化学诱变剂诱变处理，包括以下步骤：

(1)配制磷酸盐缓冲液：按Na₂HPO₄·12H₂O：NaH₂PO₄为3.5-4.2：1的用量比例取原料，用水稀释，pH6.8-7.2，优化方案pH7.0；

(2)浸种：用磷酸盐缓冲液浸种5-7h，冲洗干净后将种子放入瓶中；磷酸盐缓冲液主要是起维持pH稳定的作用。

(3)配制化学诱变剂溶液：化学诱变剂溶于酒精，加入磷酸盐缓冲液，搅拌混匀，即得，化学诱变剂溶液浓度为0.8％-1.2％，优化方案中为0.8％；

(4)将配制好的化学诱变剂溶液倒入瓶、封口，浸种22-26h，期间进行缓慢摇动；优化方案中浸种时间为24h；不同浓度的EMS处理时间不同，其萌发率也会不一样；另一方面，EMS具挥发性、剧毒的特性，又要避免EMS在试验过程中扩散或对人体造成伤害，避免 EMS造成污染事故等。