[發明專利]一種植物誘變育種方法

無效

• 申請號: 200910041111.6
• 申請日: 2009-07-14
• 公開（公告）號: CN101611696A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 陳建偉;羅文永;王豐;黃惠君;柳武革;朱滿山;廖亦龍;李金華;劉振榮;付崇允;黃德娟
• 申請（專利權）人: 廣東省農業科學院水稻研究所
• 主分類號: A01H1/06
• 分類號: A01H1/06;A01H1/04
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司
• 代理人: 宣國華

技術領域

本發明涉及一種植物的誘變育種方法。

背景技術

誘發變異技術由于能夠產生各種有用的突變體，產生自然界稀有的或用一般常規方法較難獲得的新類型、新性狀、新基因，從而得到育種家的高度重視。國內外誘變育種以誘變劑的性質劃分可分為物理誘變和化學誘變，目前主要應用的化學因素有EMS/DES/E1/NaN3等，物理因素有X/β/γ射線和熱中子輻射、紫外線、激光、重離子注入等。自從20世紀20年代到40年代，先后肯定了X射線和化學誘變藥劑的誘變作用之后，誘變育種逐步開展起來。50年代隨著原子能技術的發展和應用，輻射誘變育種更被廣泛應用于植物改良。我國于1987年成功地利用返回式衛星搭載植物種子，并開展了航天誘變育種研究，特別是“十五”863計劃實施以來，先后育成水稻、小麥、番茄、青椒、芝麻、棉花等50多個進入區試的作物優異新品系，其中30個新品種或新組合分別通過國家或省級品種審定。這些優良新品種的育成，為提高作物產品質量和糧食產量，優化農業產業及產品結構調整做出了積極貢獻，空間誘變育種經過20年的不斷研究完善已成為我國應用最廣泛的誘變育種技術。據不完全統計，目前國際上有61個國家利用誘發突變技術在164種植物上育成2543個突變品種和數萬份突變資源。但是現有的誘變育種方法存在以下缺點：

(1)材料處理不均勻：X/β/γ射線和熱中子輻射、紫外線、激光等現有的誘變育種方法，都存在對繁殖材料處理不均勻的問題，從而影響誘變效果。

(2)對環境造成污染：采用X/β/γ射線和熱中子輻射、紫外線、激光、重離子注入和化學誘變劑在誘變育種過程中易對人體造成傷害。化學誘變處理所得到的繁殖材料中的化學殘留物，在田間試驗過程中會對環境造成污染。

(3)誘變成本高：現有的植物誘變育種方法使用的設備復雜且貴重，誘變育種成本高。

1924年T.Svedberg和Rinde研制出世界上第一臺渦輪超速離心機以來，離心技術的應用發展非常迅速，現在已廣泛地應用到科學研究和生產的各個領域。離心技術，特別是超速離心技術是分子生物學、生物化學研究、環境科學、醫療衛生、食品科學和工業生產中不可缺少的手段。離心技術原理是根據物質的沉降系數、質量、密度等的不同，應用強大的離心力使物質分離、濃縮和提純。但是至目前為止未有人運用到植物的誘變育種當中。

發明內容

本發明的目的是提供一種植物誘變育種方法，該方法的操作簡單，所得到的植物育種材料特性穩定。

本發明的目的是通過以下技術措施來實現：一種植物誘變育種方法，對植物的繁殖材料進行離心誘變處理，然后將經離心誘變處理的育種材料進行繁殖加代，逐代選取目標變異單株，最終選育出符合育種目標的新品種或具有優良特性的育種中間材料。

本發明所述的植物的繁殖材料為植物的干種子、萌發種子、幼苗或活性細胞。

本發明是把離心技術應用到誘變育種上，通過足夠大的離心力作用于植物的干種子、萌發種子、幼苗或活性細胞，使之發生突變。在植物的干種子、萌發種子、幼苗或活性細胞中，細胞器、染色質(體)和其它結構組分通過液相介質有序地排布在細胞空間中，在強大離心力作用下，各組分沉降系數、質量、密度等的不同所受到的力的作用各不相同，從而使染色體上對超重力因素敏感的位點產生斷裂和損傷。由于細胞內部具有完善的、有效的修復和愈合機制，因而在合適的光、溫、濕度和營養條件下受到損傷的染色質(體)等細胞內的結構自行修復，并恢復正常的生理功能，但是在修復過程中，各種受損的結構并不是按照原樣修復愈合，例如因損傷而發生斷裂的染色體斷片之間可能發生新的重組，從而產生新的結構，從而使誘發植物體產生變異。

本發明中所述的離心誘變處理的處理劑量為：處理離心力500-30000×g，處理時間10分鐘-12小時。

本發明中所述的植物包括水稻。水稻的離心誘變處理的的處理劑量為：處理離心力6000-12000×g，處理時間30分鐘-2小時。

本發明中采用現有的常規選育方法對經離心誘變處理的育種材料進行單株選擇并進行繁殖加代純化，最終選取符合育種目標的新品種或特點突出的育種中間材料。

本發明與其他誘變育種方法比較具有如下優點：

(1)穩定可靠：本發明采用離心處理植物的繁殖材料，使之發生突變，而離心處理時繁殖材料受力均勻，誘變效果明顯，經離心誘變處理的突變體均可穩定遺傳。

(2)無污染、對人畜無害：本發明對植物繁殖材料僅采用離心處理，對人體不會造成傷害，經處理后的繁殖材料沒有其他有害殘留物，在田間試驗過程不會對環境產生污染。