利用硫酸二乙酯诱变育种选育高粱新品种的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业技术领域，具体设及一种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品 种的方法。
【背景技术】
[0002] 高梁品种资源创新不足是目前高梁育种中面临的最大问题，创造具有丰富遗传基 础的资源材料是高梁育种工作者研究的重点之一。实践证明，育种新技术的开发应用对高 梁育种材料的创新是非常重要的。
[0003] 化学诱变育种是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项新的辅助育种技术， 化学诱变具有成本低、使用方便、变异频率高、变异范围广等特点，是一种迅速发展的育种 途径。农作物化学诱变育种是人工利用化学诱变剂诱发作物发生突变，再通过多世代对突 变体进行选择和鉴定，直接或间接地培育成生产上能利用的农作物品种。
[0004] 化学诱变育种最初开始于20世纪初，1943年Ochlkers用脈腕处理月见草W后，化 学药剂的诱变作用得到肯定。1948年Gustafsson等用芥子气处理大麦获得突变体，开创了 化学诱变在农作物育种上应用的先河，50年代末得到广泛的研究并逐渐取得成果。到目前 为止，利用化学诱变育成的新品种(系)有一百多个，其中W禾谷类居多。
[000引硫酸二乙醋(DES)是常用的化学诱变剂之一，由于其毒性较强，目前国内外高梁诱 变育种中很少使用。但是，我们在组培诱变育种的应用实践证明，DES是一种很强的诱变剂。 早在1967年Nilan用硫酸二乙醋(DES)处理大麦种子，育成了高产、矮杆、抗倒伏的品种。此 后农作物化学诱变育种在世界各国得W推广。
[0006] 化学诱变剂有多种，如甲基横酸乙醋巧MS)、秋水仙素和叠氮化钢及本研究所用的 硫酸二乙醋(DES)等，其中EMS最为常用，在水稻、玉米、高梁等作物上都有成果应用的报道， DES虽然没有EMS研究应用报道的多，但也是较为常用的诱变剂之一，在水稻、大麦、油葵等 作物上也有不少报道，但目前还没有DES应用于高梁诱变育种的报道。所W，为了更好地开 展高梁化学诱变育种技术应用，使其在高梁材料创新中发挥作用，应更多更深入地开展DES 诱变育种研究。
【发明内容】
[0007] 本发明为了解决目前高梁品种资源创新不足，育种新技术应用于高梁育种材料较 少，难W获得新的高梁品种的问题，提供了一种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品种 的方法。
[0008] 本发明由如下技术方案实现的：一种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品种的 方法，包括W下步骤： (1)室内硫酸二乙醋处理高梁种子:在通风厨中用PH = 7的酸缓冲液配制浓度为0.3%~ 0.35%的硫酸二乙醋溶液;高梁种子用0.1%的升隶表面消毒15 min,无菌水清洗2-3次，然后 用配制好的硫酸二乙醋溶液浸泡l〇h-14h，然后用无菌水清洗4-5次后备用； (2) 处理后的高梁种子筛选突变体:培养皿中放入滤纸，高压灭菌，将处理好的高梁种 子放入灭菌好的培养皿中的滤纸上，加水浸湿滤纸，然后置于溫度为25°C的人工气候箱中 发芽，并计算发芽率、成苗率、发芽势，根据所计算获得的发芽率、成苗率和发芽势，获得所 需求的突变体，从而得到满足育种目标的新品种； (3) 筛选出所需的突变体后，进行田间栽培筛选诱变后代材料:采用步骤（1)所述方法 处理过的高梁种子作为试验材料，处理后的种子用自来水反复冲洗、惊干，第二日田间进行 单粒点播，经硫酸二乙醋溶液处理后的R0代，大田成活植株抽穗后套袋自交，收获时分株收 获，不进行选择淘汰;R0单株收获的种子全部在下一季种植形成R1代株系，种植时选择正常 未进行处理的种子作为对照，R1代株系生长后淘汰和对照完全一致无变异性状的株系，筛 选出株高变异株系，将所筛选出来的变异株系单株收获，下一季将其种植后形成R2代株系， R2代株系田间种植时设对照亲本，在R2代株系中观察其性状的稳定性，已趋于稳定的进行 混收混脱，对性状仍有分离的株系，继续进行单株种植收获，在下一代即R3代继续进行鉴定 选择。
[0009] 步骤（1)中所述硫酸二乙醋溶液浓度为0.3%或0.35%，硫酸二乙醋溶液浸泡高梁种 子lOh。步骤(2)中根据高梁发芽数计算种子的发芽率和发芽势，成苗率W直观统计说明，采 用3次重复试验，数据分析在Excel中运行，计算公式为:发芽率=(发芽种子数/供试种子数） X 100%;成苗率=(一周后正常生长的苗数/供试种子数）X 100%;发芽势=(3天内发芽的种子 数/供试种子数）X 100%。步骤(3)中R2代所选的稳定性状的变异单株进行种植形成不同的 R3代株系，在R3代中对表现稳定不再分离的株系采取混收混脱，R3代株系和对照比，变异性 状和对照比没变化或变化不大的株系选择淘汰。步骤(3)中田间种植按3或6行区、行长3-4m 种植。
[0010] 本发明建立了高梁硫酸二乙醋诱变育种技术方法。进一步完善了有毒化学物质D E S的安全使用方法。明确了 D E S处理高梁种子有明显的诱变作用，完善了有毒化学诱 变剂D E S的处理高梁种子的操作方法，解决了可能给人带来的不必要的危害问题。
【附图说明】
[0011]图访高梁品种；尺；3化内不同处理时间的发芽率、成苗率的对比图；图2为高梁 品种Ξ尺Ξ的不同处理时间点发芽率、成苗率的对比图。
【具体实施方式】
[0012]实施例1: 一种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品种的方法，包括W下步骤： (1) 室内硫酸二乙醋处理高梁种子:在通风厨中用PH=7的酸缓冲液配制浓度为0.3%的 硫酸二乙醋溶液;高梁种子用0.1%的升隶表面消毒15min，无菌水清洗2次，然后用配制好的 硫酸二乙醋溶液浸泡lOh，然后用无菌水清洗4次后备用； (2) 处理后的高梁种子筛选突变体:培养皿中放入滤纸，高压灭菌，将处理好的高梁种 子放入灭菌好的培养皿中的滤纸上，加水浸湿滤纸，然后置于溫度为25°C的人工气候箱中 发芽，并计算发芽率、成苗率、发芽势，根据所计算获得的发芽率、成苗率和发芽势，获得所 需求的突变体，从而得到满足育种目标的新品种； (3) 筛选出所需的突变体后，进行田间栽培筛选诱变后代材料:采用步骤（1)所述方法 处理过的高梁种子作为试验材料，处理后的种子用自来水反复冲洗、惊干，第二日田间进行 单粒点播，经硫酸二乙醋溶液处理后的R0代，大田成活植株抽穗后套袋自交，收获时分株收 获，不进行选择淘汰;R0单株收获的种子全部在下一季种植形成R1代株系，种植时选择正常 未进行处理的种子作为对照，R1代株系生长后淘汰和对照完全一致无变异性状的株系，筛 选出株高变异株系，将所筛选出来的变异株系单株收获，下一季将其种植后形成R2代株系， R2代株系田间种植时设对照亲本，在R2代株系中观察其性状的稳定性，已趋于稳定的进行 混收混脱，对性状仍有分离的株系，继续进行单株种植收获，在下一代即R3代继续进行鉴定 选择。
[0013] 步骤(2)中根据高梁发芽数计算种子的发芽率和发芽势，成苗率W直观统计说明， 采用3次重复试验，数据分析在Excel中运行，计算公式为:发芽率=(发芽种子数/供试种子 数）X 100%;成苗率=(一周后正常生长的苗数/供试种子数）X 100%;发芽势=(3天内发芽的 种子数/供试种子数）X 100%。步骤(3)中R2代所选的稳定性状的变异单株进行种植形成不 同的R3代株系，在R3代中对表现稳定不再分离的株系采取混收混脱，R3代株系和对照比，变 异性状和对照比没变化或变化不大的株系选择淘汰。步骤(3)中田间种植按3行区、行长3m 种植。
[0014] 实施例2:-种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品种的方法，包括W下步骤： (1)室内硫酸二乙醋处理高梁种子:在通风厨中用PH = 7的酸缓冲液配制浓度为0.32%的硫 酸二乙醋溶液;高梁种子用0.1%的升隶表面消毒15min，无菌水清洗3次，然后用配制好的硫 酸二乙醋溶液浸泡12h，然后用无菌水清洗5次后备用；步骤(3)中田间种植按6行区、行长4m 种植。其余方法同实施例1所述方法。
[0015] 实施例3:-种利用硫酸二乙醋诱变育种选育高梁新品种的方法，包括W下步骤： (1)室内硫酸二乙醋处理高梁种子:在通风厨中用PH = 7的酸缓冲液配制浓度为0.35%的硫 酸二乙醋溶液;高梁种子用0.1%的升隶表面消毒15min，无菌水清洗3次，然后用配制好的硫 酸二乙醋溶液浸泡1地，然后用无菌水清洗4次后备用；步骤(3)中田间种植按3行区、行长3m 种植。其余方法同实施例1所述方法。
[0016] 实验例1:同一品种、相同时间、不同DES浓度试验:试验材料为Ξ尺S，DES浓度为 0.1%、0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%、0.4%、0.45%和0.5%。每个处理 100 粒种子，用0.1%的 升隶表面消毒15 min,无菌水清洗2~3次，分别用不同浓度的DES浸泡10 h。高梁种子经DES 处理后，再用无菌水清洗4~5次，将种子放入已高压灭菌的培养皿中滤纸上置于人工气候箱 中（溫度25°C)进行发芽，并计算发芽率。同时设2个对照：自来水(CKi)和憐酸缓冲液(服）。
[0017] 通过硫酸二乙醋诱变试验，发现高梁材料Ξ尺Ξ经DES处理后发芽迟缓，比未处理 的对照种子发芽推迟3~4天;苗期生长受到抑制，苗高比对照低，并且随着DES浓度的升高其 影响则越显著;发芽率和成苗率均表现出下降的趋势。按照成苗率近似对照的一半计算，高 梁恢复系Ξ尺Ξ的DES致死浓度为0.5%、半致死DES浓度为0.3%~0.35%，试验结果见表1。
[0018] 表1不同浓度DES相同处理时间对高梁发芽率和成苗率的影响％
' 实验例2:同一品种、相同DES浓度、不同处理时间试验:试验材料为Ξ尺S、DES浓度为' 0.35%，试验分两次进行，第一次处理时间分别为1、5、10、15、20、25}1，第二次试验所采用不 同的处理时间是根据第一次试验结果确定的，它们分别是12、13、14、15、16