[发明专利]一种辐照诱变的构树种子诱导催芽方法

说明书

本发明提供一种辐照诱变的构树种子的诱导催芽方法，涉及植物诱变领域，以碳离子束对构树种子辐照，辐照剂量为30～100Gy；诱变后的构树种子先以水或浓硫酸浸泡，洗净；再在光照培养至种子露白，将露白的种子播种至栽培基质中，获得发芽的构树幼苗。本发明将碳离子束的辐照剂量控制在30～100Gy，既可达到辐照诱变的目的也能降低碳离子束对于构树种子发芽率的影响。本发明所述诱导催芽方法的构树种子发芽率达到6.5～10.0％。辐照构树种子发芽幼苗中叶片叶型变异参数全缘/缺刻1～1.14，即构树种子辐照后幼苗叶片表型发生明显变异。为今后研究构树种子碳离子束诱变群体提供基础条件。

技术领域

本发明涉及植物诱变技术领域，尤其涉及一种诱变的构树种子的诱导催芽方法。

背景技术

构树(Broussonetia papyrifera(L.)vent)别名彀、楮树、鹿仔树、谷浆树、野杨梅子等，为桑科(Moreceae)构树属(Broussonetia)多年生落叶乔木或灌木，雌雄异株，株高可达20m。构树属全世界共有5种，分布于亚洲东部和太平洋岛屿。我国有3种，即构树、小构树、藤构，分布于我国除东北北部、西北北部以外的大部分地区，大多数野生，少量栽培。构树为阳性树种，但具有一定的耐荫性，在郁闭度0.4以下的林下可正常生长，适应环境的能力极强，既耐干旱、贫瘠、盐碱，又耐干冷湿热气候，在酸性、中性或石灰质土、含盐0.4％以下的土地和深山荒地均能旺盛生长。

构树作为一种纸浆林、饲料原料林和绿化树种，具有广泛的经济价值和社会价值，然而构树一般处于野生状态，缺乏人工造林。为了加速构树资源的开发利用，人们对其繁殖的研究越来越多。目前，构树可以通过播种、根蘖、扦插和组织培养等方法进行繁殖。

构树果实成熟采集后，装在桶内或者盆内加水，用水揉搓去除外种皮等渣质，即得到了纯净的构树种子，经阴干即可播种。但是，构树种子较小，种皮坚硬，千粒重仅为2g，常规田间发芽率不足4％，造成了种子的大量浪费和造林中构树种苗的匮乏。

近年来，碳离子束作为一种新兴的辐照源，由于自身独特的优势使其在生命科学研究中具有重要地位，并在植物育种中取得了巨大的经济和社会效益，为植物育种提供了新途径。

高能碳离子束与中性辐照X，γ射线和中子等在物理学和生物学上差别很大，也与质量很轻、带负电荷的电子差别很大。碳离子束在穿越介质过程中具有较高的传能线密度(LET)，在其离子径迹上有较大的能量沉积，属致密电离辐照，能够诱发更多的生物损伤。因此，相同剂量辐照下，碳离子束比稀疏电离(如X/γ射线)具有高得多的相对生物学效应(RBE)2。高LET辐照引起DNA双链断裂增加，表现出局部损伤严重。碳离子束能量沉积过程中，其射程末端存在一个尖锐的能量损失峰，即Brag峰。由Bragg峰可知碳离子束能量沉积的空间分辨很好，它可以使生物体系受到严重影响的部位是局部的。因此，碳离子束辐照在有更多生物学效应的同时能提高存活率，有利于获得更多突变体。

构树种子在自然状态下的发芽率就低，并且构树种子个体较小，受到高能碳离子束辐照束诱变后构树种子由于遭受了较多的生物损伤，使得诱变后的构树种子发芽率极低，无法获得有效数量的诱变后构树种苗，阻碍了进一步的选育研究。

发明内容

本发明为了解决碳离子束辐照诱变后的构树种子发芽率低的问题，提供了一种诱变的构树种子的诱导催芽方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种构树种子的诱导催芽方法，包括以下步骤：

(1)以碳离子束对构树种子进行辐照，得到辐照种子；所述碳离子束的辐照剂量为30～100Gy；

(2)以水或浓硫酸浸没辐照种子，洗净，得到诱变后的构树种子；

(3)将诱变后的构树种子以水浸泡，光照培养至构树种子露白，将露白的构树种子播种至栽培基质中，得到发芽的构树种子。