[发明专利]一种利用EMS诱变产生芸豆或小扁豆突变体的方法

说明书

本发明属于芸豆育种技术领域，具体涉及一种利用EMS诱变产生芸豆或小扁豆突变体的方法。包括种子消毒处理、萌芽处理、诱变处理和田间种植，其中，萌芽处理步骤为：将无菌种子平铺放置在萌发基质内，并使萌发基质液面低于无菌种子上表面，使无菌种子萌发，待长出1～2个幼叶后，获得萌芽植物体；其中诱变处理步骤为：向每千克萌发基质添加EMS溶液，用EMS溶液诱变萌芽植物体，然后取出萌芽植物体，置于MS液体培养基中光周期培养5～7天，接着向每千克MS液体培养基中添加EMS溶液，用EMS继续诱变萌芽植物体，获得诱变处理植物体M0。本发明的方法为红芸豆专用高效诱变方法，提高诱变效率，减少EMS等致癌物的用量，减少对育种工作者的健康威胁。

技术领域

本发明属于植物育种技术领域，具体涉及一种利用EMS诱变产生芸豆或小扁豆突变体的方法。

背景技术

诱变手段是植物育种较常用的手段之一，包括(1)物理诱变，如射线、激光微束、离子束、微波、超声波、热力等方法引起植物体内产生可遗传的变异。它主要是通过这些离子束对植物体内的DNA进行作用，使得DNA发生片段丢失、异位、倒位等；(2)化学诱变，是利用化学诱变剂处理植物材料。化学诱变剂的种类很多，如烷化剂、亚硝基化合物、叠氮化合物、碱基类似物、抗生素、轻胺等。目前，在这些化学诱变剂中，研究和应用最为广泛的主要是烷化剂，主要有、EMS、NaN3、DES和甲基亚MNU等。这些烷化剂的诱变作用主要是通过自身带有的一个或多个不稳定的烷基置换DNA分子上的氢原子，改变基因的分子结构，从而造成基因突变。这种置换主要发生在碱基的Nl、N3、N7位置上。目前，在植物突变体创建中，应用最多的烷化剂是EMS。

EMS诱变过程主要通过两个步骤来完成：首先鸟嘌呤的氧原子位置被烷基化；然后在DNA复制过程中，烷基化鸟嘌呤与胸腺嘧啶配对，导致碱基替换，即G:C变为A:T。EMS的诱变效应可用“两高一广”来评价，即：效率高、频率高、范围广。EMS化学诱变产生点突变的频率较高，而染色体畸变相对较少，可以对作物的某一种特殊性状进行改良。此外它可以产生范围较广的突变类型，如:转换、颠换等。

芸豆学名菜豆，小扁豆学名兵豆，二者都是可食用的豆科植物，含有丰富的蛋白质和碳水化合物等，可为人体补充丰富的营养物质。随着这两种植物需求量的增高和质量品质要求的提高，需要对其进行不断改进，育出更符合要求的植物新品种。虽然上述EMS化学诱变方法具有产生点突变频率较高、染色体畸变较少、可以产生范围较广突变类型的优点。但是，由于不同植物有不同的生长习惯，其表型不仅受到基因型的影响，也受到环境的影响，比如一些芸豆属于短日照植物，一些小扁豆属于长日照植物，如果将改变环境的日照条件，那么其表型也会产生变化。所以单纯靠EMS诱变剂的化学诱变因素对芸豆和小扁豆进行诱变，无法模拟环境因素的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的一种利用EMS诱变产生芸豆或小扁豆突变体的方法，将EMS诱变剂与环境因素的影响相结合，提高了诱变效率。

本发明的第一个目的是提供一种利用EMS诱变产生芸豆或小扁豆突变体的方法，包括以下步骤：

S1，植物种子浸泡于水中6～12h，取出后进行消毒处理，得到无菌种子；

所述植物种子为芸豆种子或者小扁豆种子；

S2，萌芽处理

将无菌种子平铺放置在萌发基质内，并使萌发基质液面低于无菌种子上表面，使无菌种子萌发，待长出1～2个幼叶后，获得萌芽植物体；所述萌发基质按照以下方法制备而成：将MS固体培养基、无菌水、改性秸秆粉按照3～4：1000：20～30的质量比例混和，并使MS固体培养基充分溶解；所述改性秸秆粉是将秸秆粉碎成秸秆段，然后浸泡于氯化钙溶液中，最后烘干并粉碎成粉末后得到的；

S3，诱变处理