求的品种或利用重离子诱变选育的突变种质材料为父本、以引进的不育系为母本进行配合力测定试验，得到了农艺性状和经济性状比较优良的杂交组合。
[0037]实施例2:—种抗盐碱甜高粱育种方法，在步骤(2)突变体筛选中所述的筛选抗盐碱突变体选择盐碱地，低度PH7.1-8.5,中度盐碱地PH8.5-9.5种植辐照种子。
[0038]其余步骤与实施例1相同。
[0039]实施例3:—种抗寒甜高粱育种方法，在步骤(2)突变体筛选中抗寒突变体选择海拔为2300米以上种植辐照种子。
[0040]其余步骤与实施例1相同。
[0041]实施例4:一种抗寒甜高粱育种方法，在步骤(2)突变体筛选中气候寒冷选择最高气温为20-25°C的地区种植辐照种子。
[0042]其余步骤与实施例1相同。
[0043]实施例5:—种甜高粱育种方法，还包括有通过差异基因表达筛选候选基因，RNA-Seq转录组测序，得到重离子辐照引起变异的候选基因。光周期通路开花时间相关候选基因的筛选。
[0044]试验例:见图2、图3、图4、图5，以重离子诱变选育的“近甜I号”品种为实施例，选育方法如下:
[0045]1、重离子辐照:选择大小均匀、籽粒饱满的甜高粱种子，利用能量80_100MeV/ μ，辐照剂量为SO-1OOGy的重离子，剂量率为20-30Gy/min，在垂直辐照终端进行辐照处理。辐照时间4-6min经实验室测试，辐照种子的发芽率为40%，低于半致死剂量50%，达到了预期的生物学辐射效应。
[0046]2、突变体筛选:利用随机区组设计的方法进行辐照种子小区试验，每个辐照剂量处理的种子重复3次，在苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期等关键生育期记录观察田间农艺性状等表型特征，进行突变体筛选。突变朝着不同的方向变化，在80-120Gy辐照剂量条件下，不仅得到了生育期提前的一个突变株KFJT-1，而且出现了叶片皱缩、扭曲、黄化、枯死等负突变株。对突变株KFJT-1进行2-3代的稳定性测试及生理生化指标的分析。通过测定分析突变体和对照之间脯氨酸的含量，可判断突变体的抗逆能力。
[0047]结果表明:突变体的脯氨酸含量为7.64ug/g，而对照为6.88ug/g，说明通过重离子辐照诱变选育的甜高粱突变体抗逆能力优于对照。一般情况下，种植M3-M4代突变性状能稳定的话，就基本上可稳定下来。而单一的杂交育种，周期长、效率低，育成一个品种至少需12年时间。
[0048]3、突变体检测:通过田间表型测定，该突变体的主要特点是生育期提前29天，株高变矮，茎杆结构致密。茎杆亩产量为5363.6公斤，含糖量为22%，分别比对照品种增加
0.7%和8.4%。经过随机多态性扩增技术分析，多态性百分率为5.26%，说明同源程度相当高，达94.7%。以突变体幼苗期的根、茎、叶为研宄对象，利用RNA测序技术分析了二者的差异基因，筛选出和不同代谢途径相关的候选基因。其中和光周期通路开花时间相关的候选基因如下:根上调基因PHYA，PHYB，T0C1，APR3，GI，LHY, CCAl and WNK，茎下调基因PHYA, PHYB, ARP7, CHS, TOCI, CCA1，叶上调基因 PHYA, TOCl and APR3。进一步分析表明，正是因为这些候选基因的调节，导致了突变体生育期提前。上述基因在突变体中存在，而在对照中没有检测到。
[0049]4、杂交组合优化:
[0050]以突变体KFJT-1为父本、不育系L53A、623A、F4A和7050A为母本进行了配合力测定，筛选出农艺性状和经济性状比较优良的杂交组合。最后经区域试验、生产试验及抗病性测定后即可进行品种登记工作。
[0051]生育期提前10-20天；产量和含糖量提高10%以上。
[0052]需要指出的是，上面所述只是利用重离子诱变育种技术进行甜高粱育种的方法的详细说明，由于对相同技术领域的普通技术人员来说是很容易在此基础上进行若干修改和改动的，因此本说明书并非是要将利用重离子诱变育种技术进行甜高粱育种的方法局限在所示和所述的范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物(辐照离子、剂量等)，均属于本发明所申请的专利范围。
【主权项】
1.一种甜高粱育种方法，其特征在于以下步骤: (1)重离子束辐照: 利用重离子加速器提供碳或氧或氩的重离子束，在能量为SO-1OOMeV/ μ，辐照剂量为80-120Gy，剂量率20-30Gy/min，在垂直辐照终端对甜高粱种子进行辐照处理，辐照时间为4_6min ； (2)突变体筛选: 根据早熟、高产、高糖量或抗盐或抗寒育种目标，选择气候及土壤条件，以获得不同需求的突变体，从而得到满足育种目标的辐照种子； (3)突变体检测: 在辐照半致死剂量80-120Gy条件下，变异朝着各个方向，在田间选择正突变，即符合育种目标的辐照种子，这些辐照种子和对照在田间种植时表型上存在明显的差异，发生提前抽穗、叶片变大、株高变高等性状；利用RAPD、ISSR分子标记技术确定突变体和对照之间的差异特征； (4)杂交组合优化: 选育出符合育种目标要求的品种或利用重离子诱变选育的突变种质材料为父本、以引进的不育系为母本进行配合力测定试验，得到了农艺性状和经济性状比较优良的杂交组入口 ο
2.如权利要求1所述的甜高粱育种方法，其特征在于所述的筛选抗盐碱突变体选择盐碱地种植辐照种子；筛选抗寒突变体选择海拔为2300米以上种植辐照种子；气候寒冷选择最高气温为20-25°C的地区种植辐照种子；筛选早熟、高产、高糖量种子，生育期提前10-20天。
3.如权利要求1所述的甜高粱育种方法，其特征在于还包括有通过差异基因表达筛选候选基因，RNA-Seq转录组测序，得到重离子辐照引起变异的候选基因。
【专利摘要】本发明属于农业技术领域，涉及一种甜高粱育种方法，尤其涉及一种利用重离子诱变育种技术进行甜高粱育种的方法。一种甜高粱育种方法，其主要特点在于以下步骤(1)重离子束辐照：利用重离子加速器提供碳或氧或氩的重离子束，在能量为80-100MeV/μ，辐照剂量为80-120Gy，剂量率20-30Gy/min,在垂直辐照终端对甜高粱种子进行辐照处理，辐照时间为4-6min；(2)突变体筛选：(3)突变体检测：(4)杂交组合优化。本发明育种方法经重离子辐照后，可得到早熟、高糖、高产、抗逆的突变种植资源，种植M3－M4代，突变体就可稳定下来，而且从突变体筛选、突变体检测及杂交组合选配，均比单一的杂交育种手段效率提高10％以上。
【IPC分类】A01H1-02, A01H1-04, A01H1-06
【公开号】CN104782480
【申请号】CN201510198224
【发明人】董喜存, 李文建, 刘瑞媛, 金文杰, 顾文婷
【申请人】中国科学院近代物理研究所
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月23日