专利名称：：一种苋菜优良种质的创新方法
技术领域：
：本发明涉及一种苋菜优良种质的创新方法，属于植物育种
技术领域：
。专用于苋菜的化学诱变育种，包括苋菜高产、优质、抗逆和抗病等综合性状优良的新品种或新材料的诱变。二
背景技术：
：苋菜叶片和子粒中富含Vc、蛋白质和氨基酸，营养价值高，可作蔬菜食用或饲用。由于耐粗放管理，抗逆性强，产量高，种植苋菜的价值相当可观，是农民增产、增收的重要经济作物之一。近年来随着社会经济迅速发展和人民生活水平日益提高，苋菜以其丰富的氨基酸、蛋白可消化率高，活性物质和矿物质含量高等特性，日益受到广大消费者的青睐。我国是苋菜的原产地之一，已有数千年栽培历史，但是多年来其生产和种植基本采用地方品种进行繁种，关于食用苋菜的优质多抗新品种选育方面的工作，国内外尚未见报道。全球范围内农业及食品产业目标逐步由增加数量向改善质量转变，我国也进入了全面提高蔬菜产品质量的新阶段，高产、优质和多抗的蔬菜品种日益受到生产者和消费者的喜爱。美国和欧洲等地培育出饲用苋菜的杂交种，以提高其产量。但从美国引进的品种，其产量，茎叶和子粒中粗蛋白质的含量，都低于中国苋菜。因此，基于现有的苋菜资源，进行优质多抗苋菜的培育工作，对我国苋菜产业发展和种质资源的创新都有重要意义。三
发明内容技术问题本发明基于秋水仙素诱变，在适宜的温度下和浓度下，提高苋菜的诱变率，降低诱变成本，筛选获得优良的变异株系。该方法不仅能培育克菜优质多抗新品种，创造新种质，而且周期短，诱变群体可大可小，设备简单，操作容易，安全性大大提高。技术方案1、一种苋菜优良种质创新的方法，包括1)优质苋菜资源的发掘选取品种圆叶白油绿苋菜为诱变对象；2)幼苗的化学诱变将圆叶白油绿苋菜种子浸种催芽，种子发芽后，待子叶伸出，下胚轴高度超过培养皿后，将幼苗子叶和生长点完全倒浸入盛满浓度为质量体积比0.5%。秋水仙素的培养皿中，于3(TC环境下，幼苗处理时间为24小时；3)突变株的筛选在成活的幼苗中，选择生长异常的植株培养观察，看植株各部位生长形态是否一致，如果一致巻曲或皱缩，对这种植株严格自交纯化2-3代，获得诱变的嵌合体植株，其表现出生长受抑，叶片畸形，巻曲、皱縮或形状不规则；4)突变株的纯化和稳定对诱变的嵌合体植株，形态异常的部位的花进行套袋自交，结子后留种观察，按综合育种目标即叶片近圆形且厚(0.21-0.26mm)、叶色深绿，叶片大(长5.4士0.6cm，宽4.5士0.4cm)，生长势强，植株生长缓慢特征筛选第一代突变株，对这样的植株连续分离四代，筛选出性状稳定的植株，即原原种命名为"夏珍l号";主花穗长12.2cm，粗3.5cm，分别较对照长2.9cm，粗l.lcm(图1，G)，花粉粒较大，低世代花粉粒畸形较多(图2，J)，花粉粒形状各异；种子千粒重约0.654-0.673g，对照仅为0.603-0.612;该原原种，经鉴定为苋科苋菜"ffwraW/n^/r/co/wL.)，2009年3月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCN0.2935。有益效果发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果1.与传统的苋菜育种相比，秋水仙素诱变苋菜的周期短，工作量小，能快速高效地培养优质苋菜新品种，创造新的种质资源。2.与目前其它蔬菜常用的辐射诱变育种相比，本发明技术进行苋菜诱变育种，设备要求简单，安全性高，操作简便。3.与其它蔬菜诱变育种相比，本方法对苋菜的化学诱变，化学药品的浓度仅为原来的1/20-1/10,诱变剂可回收利用，大大节约了用药成本，降低了药品的副作用和污染。4.经过诱变，即可筛选出产量、耐热性、耐盐性和抗病性等优良综合性状的优良变异株。植物的耐热性、耐盐性和抗病性多属于数量性状，采用常规育种的方法，很难大幅度提高某一品种的抗逆性和抗病性，要同时提高多种性状更加困难。采用秋水仙素进行化学诱变，不仅可能创造多倍化种质，也能创造出非倍性的突变，变异株中，高产优质多抗株系可达60-80%。5.显著地提高蔬菜营养成分，改善品质，创造优质种质。诱变品系Vc、可溶性糖、氨基酸、可溶性固形物等普遍提高，营养品质高；粗纤维显著降低，口感好。有重要的栽培价值和推广前景。四图1对照(左)与变异品种(右)生产比较图2苋菜诱变株与对照的形态学比较A诱变剂处理苋菜幼苗；B处理后的幼苗；C对照(左)与诱变植株(右)的叶片；D对照(左)与诱变后代(右)种子；E对照(左)与诱变植株幼苗；F对照(左)与诱变后代(右)幼苗群体；G对照(左)与诱变植株后代(右)花穗；H对照(左)与诱变植株后代植株(右)；I对照(左)与诱变植株抗病性比较；J对照(左)与诱变植株后代(右)花分粒经鉴定为苋科苋菜UwamW/^/r/co/wL.),2009年3月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCN0.2935。五具体实施例方式1)较优觅菜资源的发掘按综合育种目标，在生产中常用的若千品种圆叶白油绿苋菜(购自广东省梅州吉丰种业发展有限公司)、全红苋菜(购自南京明华种业有限责任公司)、花红苋菜(购南京市金祥种业有限公司)、一点红苋菜(购杭州三江种业有限公司)和大叶青苋菜(购自浙江勿忘农集团)，在田间品比试验，对其在当地适应性、品质、产量及综合性状进行比较，选取本地较受欢迎品质优良，抗热抗病的绿色苋菜品种圆叶白油绿苋菜为材料，并对该材料自交纯化，稳定其基本遗传基因；2)幼苗的化学诱变将纯化的圆叶白油绿苋菜种子，在5(TC温水中浸种并不断搅拌至温度降至室温后，放在28'C温度发芽箱中浸种催芽，并播种于若干培养皿中的滤纸上，种子发芽后，待子叶伸出，下胚轴高度超过培养皿后，将幼苗子叶和生长点完全倒浸入盛满浓度为0.3%、0.5%。、0.7%。、1%。和2%。的秋水仙素的培养皿中(图2A),置于30。C环境下，至胚轴发生向性生长并弯曲时(图2B)，停止处理，将幼苗取出。结果表明，各浓度中，以0.5%。的秋水仙素处理效果最佳，死苗率低且突变群体中有益性状的突变数目多，是进行诱变的理想浓度。此外，在此浓度下进行诱变，安全性也较高，大大节省了药品的投入成本。处理时间为12h、24h、32h和48h，结果表明不同处理时间中，以浸泡24h的处理有效突变率最高，可达8%-15%，时间过短，则幼苗存活率高，但发生突变的几率大大降低，幼苗突变嵌合体比率显著增加，以后分离纯化的工作量大，且不易于形成稳定品系；处理时间过长，则幼苗死亡率过高，筛选效率大大降低，有益性状的突变数目也显著降低。3)突变株的筛选将处理后的幼苗定植至选种圃，处理后，约85%的幼苗生活力大大降低，逐渐死亡。在成活的幼苗中，应当选择生长异常的植株(图2C)进一步培养观察，看植株各部位生长形态是否一致，如果一致巻曲或铍缩，则可以从型态上初步判断其突变的完全性。对这种植株严格自交纯化2-3代，如果始终保持生长一致且与对照显著不同，则可以重点保存。如果各部位形态显著不同，则可能为嵌合体，仅有形态异常的部分为突变部位。对诱变的嵌合体植株，形态异常的部位如果能够成花结子，则对此部位的花进行严格套袋自交，结子后留种观察，如果后代形态分离比较大，则去除非变异株，进一步保留和纯化变异株。经诱变处理后，突变率约达8%-15%，显著高于以前报道的1%。在诱变的Co代，突变的植株表现出生长受抑，叶片畸形，巻曲、皱縮或形状不规则(图2C)，植株生长缓慢等特征。4)突变株的纯化和稳定对诱变的嵌合体植株，形态异常的部位的花进行套袋自交，结子后留种观察，按综合育种目标即叶片近圆形且厚(0.21-0.26mm)、叶色深绿，叶片大(长5.4i0.6cm，宽4.5i0.4cm)，生长势强，植株生长缓慢特征筛选第一代突变株，对这样的植株连续分离四代，筛选出性状稳定的植株，即原原种命名为"夏珍l号";主花穗长12.2cm，粗3.5cm，分别较对照长2.9cm，粗l.lcm(图l，G)，花粉粒较大，低世代花粉粒畸形较多(图2，J)，花粉粒形状各异；种子千粒重约0.654-0.673g，对照仅为0.603-0.612;该原原种，经鉴定为苋科苋菜Umara加/nw/r/co/orL.)，2009年3月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCN0.2935。5)筛选株系田间生产鉴定对筛选株系繁种后代进行田间试验，对新品系与对照农业生物学性状及产量进行比较，相同日龄条件下，新品系生长速度、单叶面积、株高和植株展幅(图2G和F)显著高于对照，产量提高25%-33%(表l)。6)筛选株系抗逆性、抗病性及品质鉴定。对筛选株系的营养性(蛋白质、碳水化合物、Vc、纤维素等)进行品质鉴定。结果表明，诱变育成的苋菜品系，在干旱、高温环境下生长势和产量均显著高于对照，在高温干旱条件下生长的状况与对照相比，叶片浓绿，叶大而厚，光合效率显著较高。新品系对常见病害的抗性(图2I和表1)和品质(表l)对比表明，诱变成功的新品系单株重和总产量均显著高于对照，同时叶片中Vc含量、可溶性蛋白、粗蛋白和可溶性糖含量均显著高于对照，而叶片粗纤维显著低于对照，可食性和口感均明显优于对照。该原原种，经鉴定为苋科苋菜C4man^/m的'co/wL.)，2009年3月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCN0.2935。表l突变品系综合性状与对照的比较<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、一种苋菜优良种质创新的方法，包括1)优质苋菜资源的发掘选取品种圆叶白油绿苋菜为诱变对象；2)幼苗的化学诱变将圆叶白油绿苋菜种子浸种催芽，种子发芽后，待子叶伸出，下胚轴高度超过培养皿后，将幼苗子叶和生长点完全倒浸入盛满浓度为质量体积比0.5‰秋水仙素的培养皿中，于30℃环境下，幼苗处理时间为24小时；3)突变株的筛选在成活的幼苗中，选择生长异常的植株培养观察，看植株各部位生长形态是否一致，如果一致卷曲或皱缩，对这种植株严格自交纯化2-3代，获得诱变的嵌合体植株，其表现出生长受抑，叶片畸形，卷曲、皱缩或形状不规则；4)突变株的纯化和稳定对诱变的嵌合体植株形态异常的部位的花进行套袋自交，结子后留种观察，按综合育种目标即叶片近圆形且厚0.21-0.26mm、叶色深绿，叶片长5.4±0.6cm，宽4.5±0.4cm，生长势强，植株生长缓慢特征筛选第一代突变株，对这样的植株连续分离四代，筛选出性状稳定的植株，即原原种，命名为“夏珍1号”，主花穗长12.2cm，粗3.5cm，，花粉粒大，花粉粒畸形，花粉粒形状各异；种子千粒重约0.654-0.673g，该原原种，经鉴定为苋科苋菜(AmaranthustricolorL.)，2009年3月13日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏号为CGMCCNO.2935。全文摘要本发明涉及一种苋菜优良种质的创新方法，属于植物育种
技术领域：
。在30℃条件下，用倒浸法以0.5‰的秋水仙素浸泡苋菜幼苗茎尖生长点24小时，将浸过的幼苗移栽至选种圃培养，经诱变株筛选和培养获得诱变第一代，再连续分离4代，筛选获得优良的诱变株系。本方法用来培养优质多抗苋菜新品种和新资源，可降低诱变投入50％-75％，进一步提高了蔬菜诱变率，加快育种速度，操作简便，诱变群体大，安全性高。本发明处理得到的苋菜与常规品种相比，产量提高约25％-33％，其品质、抗逆性和抗病性等多种性状，均有显著提高，有重要的推广价值，并必将产生较大的经济效益和社会效益。文档编号A01H5/00GK101536671SQ200910026489公开日2009年9月23日申请日期2009年4月24日优先权日2009年4月24日发明者侯喜林,刘惠吉,姜闯道,张翠萍,华王,胡春梅,荆赞革申请人:南京农业大学