[發(fā)明專利]一種基于EMS提高小麥突變率的誘變方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110456644.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112931196A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊子博;顧正中;周羊梅;王安邦;杜瑩瑩;張勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): A01H1/06
• 分類號(hào): A01H1/06;A01H1/04
• 代理公司: 焦作加貝專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41182
• 代理人: 馮新志

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于EMS提高小麥突變率的誘變方法，屬于植物誘變育種領(lǐng)域。所述誘變方法包括以下步驟：獲得待獲得親本小麥品種的種子；利用0.5%EMS溶液在0℃冰水浴下浸泡步驟S1獲得的親本小麥品種的種子15~18h。利用本發(fā)明，可獲得較為高效且溫和的突變效率。通過(guò)施加選擇壓力，進(jìn)一步選擇并穩(wěn)定目標(biāo)突變體，可獲得農(nóng)藝性狀優(yōu)良且抗選擇壓力的小麥新材料，為小麥育種提供技術(shù)支持和來(lái)源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物誘變育種領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于EMS提高小麥突變率的誘變方法。

背景技術(shù)

小麥赤霉病是一種由禾谷鐮刀菌(Fusarium graminearum Schwabe)引起的世界性病害。近年來(lái)，受氣候變化和耕作栽培制度改變的影響，我國(guó)赤霉病發(fā)生呈現(xiàn)出西擴(kuò)北上態(tài)勢(shì)，發(fā)病“重災(zāi)區(qū)”逐漸由長(zhǎng)江中下游麥區(qū)擴(kuò)展至黃淮冬麥區(qū)，尤其在淮河流域地區(qū)發(fā)病更為頻繁。2000年以來(lái)，有9個(gè)年份小麥赤霉病發(fā)生面積超過(guò)333 萬(wàn)hm²，其中2012年發(fā)病面積超過(guò)1000萬(wàn)hm²，江蘇、安徽、河南等小麥主產(chǎn)區(qū)發(fā)病整體偏重，重病區(qū)域病穗率超過(guò)50％，部分田塊甚至絕收。赤霉病不僅造成產(chǎn)量下降，更為嚴(yán)重的是染病籽粒中含有脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)等真菌毒素，嚴(yán)重威脅人和家畜健康。實(shí)踐證明，抗病品種培育和推廣應(yīng)用是減輕赤霉病危害最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的手段。

種質(zhì)資源是抗病育種工作的基礎(chǔ)，利用蘇麥三號(hào)及其衍生系等抗源，長(zhǎng)江中下游麥區(qū)選育了如揚(yáng)麥158、揚(yáng)麥4號(hào)、寧麥9號(hào)、生選6號(hào)、寧麥13等抗赤霉病小麥品種，這類品種推廣應(yīng)用極大緩解了當(dāng)?shù)爻嗝共〕Ｄ臧l(fā)生的危害，為當(dāng)?shù)匦←湲a(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。研究者認(rèn)為同長(zhǎng)江中下游麥區(qū)相比，黃淮麥區(qū)赤霉病抗性育種工作嚴(yán)重滯后于市場(chǎng)需求，其主要原因是缺乏具有黃淮生態(tài)類型的育種親本材料。另一方面，目前國(guó)內(nèi)其它抗源如NyuBai、望水白、寧7840等效應(yīng)最大的抗性位點(diǎn)多數(shù)與蘇麥3號(hào)攜帶的Fhb1位點(diǎn)相同，這引發(fā)了赤霉病抗源比較單一，一旦該基因抗性被病原菌克服，或造成赤霉病大面積爆發(fā)等問(wèn)題的擔(dān)憂。因此，開(kāi)拓新抗源尤其是農(nóng)藝性狀符合黃淮麥區(qū)育種應(yīng)用的抗源是當(dāng)務(wù)之急。

甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone，EMS)是一種可以改變DNA結(jié)構(gòu)的烷化劑，利用EMS誘變技術(shù)構(gòu)建突變體庫(kù)是獲得優(yōu)異種質(zhì)資源的重要途徑。與其它誘變技術(shù)相比，EMS誘變具有種質(zhì)創(chuàng)新頻率高、遺傳變異譜寬、育種周期短等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用EMS誘變技術(shù)創(chuàng)制小麥新材料的研究較多，不同研究中誘變親本不同，EMS處理濃度和時(shí)間也不相同，最后的總突變率也不盡相同。曹冠男(2018)利用1.0％的 EMS對(duì)西農(nóng)99處理10h，總突變率達(dá)到13.59％，是目前報(bào)道誘變效率較高的誘變體系；孫玉龍等(2018)利用0.4％的EMS處理盛農(nóng)1號(hào)16h，最終的突變率較低，僅為3.86％。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題中的至少一個(gè)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種基于EMS提高小麥突變率的誘變方法，包括以下步驟：

S1，獲得待獲得親本小麥品種的種子；

S2，利用0.5％EMS溶液在-10～4℃下浸泡步驟S1獲得的親本小麥品種的種子15～18h。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟S1后，進(jìn)一步包括：S11，利用蒸餾水浸泡種子1～3h。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，在步驟S11中，利用蒸餾水浸泡種子2h。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在步驟S2中，利用0.5％EMS溶液在0℃下浸泡步驟S1獲得的親本小麥品種的種子15～18h。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，在步驟S2中，所述在0℃下是指在冰浴中。

進(jìn)一步，所述一種基于EMS提高小麥突變率的誘變方法還包括：

S3，施加選擇壓力，根據(jù)性狀篩選突變株。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟S3進(jìn)一步包括：