[發(fā)明專利]一種柳枝稷突變體的創(chuàng)制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410249822.3
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104137773B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設計）人: 奚亞軍;李毛;王勇鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 西安睿通知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明公開了一種柳枝稷突變體的創(chuàng)制方法，用組織培養(yǎng)的方式培養(yǎng)出大量柳枝稷叢生芽后，剝離出單個叢生芽，在自然條件下煉苗后切除上部葉鞘，用甲基磺酸乙酯(EMS)溶液對剩余的基部以上1.5～2cm部分進行浸泡處理3h，完成后直接將切除葉鞘的叢生芽移栽到培養(yǎng)基質(zhì)中進行培養(yǎng)，生根完成后移栽至溫室或者大田，根據(jù)柳枝稷表型篩選出突變體。該方法能規(guī)模化處理突變的原始受體材料，增加了變異株的基數(shù)，同時能獲得與原始受體材料僅目標性狀差異的近等基因系材料，而且誘變過程簡單易行，處理成本相對比較低廉，能有效縮短育種周期，適合為柳枝稷現(xiàn)代生物技術(shù)研究創(chuàng)制新材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物育種技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種柳枝稷突變體的創(chuàng)制方法。

背景技術(shù)

柳枝稷(英文名Switchgrass，拉丁名Panicum virgatum Linn)為禾本科多年生草本C₄植物，起源于北美大草原，植株高大，栽培簡單，抗逆性強，具有很高的年生物量產(chǎn)量。柳枝稷最初主要被用來作為飼料作物以及園林植物，同時也被用于水土流失防治等方面，均表現(xiàn)出了優(yōu)良的利用前景。20世紀末，美國率先將其選為模式生物能源植物，此后，各國均加大了對柳枝稷的開發(fā)研究。而采用現(xiàn)代生物技術(shù)對柳枝稷進行遺傳改良和開發(fā)利用已成為目前國內(nèi)外在生物能源領(lǐng)域的研究熱點之一。

創(chuàng)制和利用優(yōu)良突變體是現(xiàn)代生物技術(shù)研究的重要方面。作為一種模式生物能源植物，柳枝稷具有耐旱、耐貧瘠、抗病蟲害、生物產(chǎn)量高等很多優(yōu)良性狀。然而柳枝稷又是一種異花授粉植物，具有較強的自交不親和性，通過有性繁殖獲得的后代通常具有不同的基因型，且性狀分離周期長，因此柳枝稷在現(xiàn)代生物技術(shù)特別是突變體的利用研究方面存在較大障礙。探索在初始基因型一致情況下創(chuàng)制不同突變體將可能對推動柳枝稷現(xiàn)代生物技術(shù)研究具有重大意義。

化學誘變劑EMS(甲基磺酸乙酯)在突變體創(chuàng)制中應用十分廣泛，當前也被認為是最有效的化學誘變劑，已經(jīng)利用EMS成功創(chuàng)制出多種植物的突變體。目前已有研究者利用EMS對柳枝稷種子進行化學誘變，但因柳枝稷種子間為異質(zhì)基因型，使其應用前景受到較大限制。

與其他植物類似，柳枝稷通過無性繁殖方法可以獲得與原始材料初始基因型一致的植株或材料(即無性系)，而無性系不同植株和材料間具有與初始 基因型一致的特點(即為同質(zhì)基因型)。但迄今在柳枝稷研究方面尚未有過利用無性系作為誘變材料的報道。

中國專利文獻CN101081005A(申請?zhí)?00710018261.6)公開了一種柳枝稷的體外繁殖即無性系創(chuàng)制方法。具體為在柳枝稷生長發(fā)育至有5～6個節(jié)時，切取中間3～4個莖節(jié)，在MBP培養(yǎng)基上人工誘導叢生芽，對從生芽生長點人工重復切除處4～5次至塊莖直徑為0.5cm左右，在新的MBP培養(yǎng)基上可以獲得大規(guī)模叢生芽。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題在于提供一種柳枝稷突變體的創(chuàng)制方法，利用柳枝稷進行無性系培育，在初始基因型一致的基礎(chǔ)上獲得柳枝稷的不同突變體植株，推進柳枝稷的現(xiàn)代生物技術(shù)育種進程。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種柳枝稷突變體的創(chuàng)制方法，包括以下操作：

1)大田情況下，當柳枝稷植株生長發(fā)育達到5～6個節(jié)、幼穗開始形成時，取長度1～1.5cm的穗下莖節(jié)組織；對穗下莖節(jié)組織消毒處理后沖洗，然后接種至MBP培養(yǎng)基，擴充叢生芽群體；

2)挑選生長健壯的叢生芽，在不損傷基部的生長點的情況下剝離叢生芽，獲取待誘變的叢生芽群體；

將叢生芽群體在25℃室溫條件下煉苗24～36h，然后切除上部葉鞘，預留基部以上1.5～2cm，并噴水保持其濕潤；

3)以磷酸緩沖液配置的質(zhì)量濃度為0.5～1.0％的甲基磺酸乙酯溶液作為誘變液，將誘變液與待誘變的叢生芽群體充分混合后，在真空環(huán)境下靜置1～3h進行誘變；