专利名称：Ems诱变w64a花粉高效获得分蘖突变体的方法
技术领域：
本发明涉及一种EMS诱变玉米花粉的方法，特别是涉及到一种甲基磺酸乙酯EMS诱变W64A花粉高效获得分蘖突变体的方法。
背景技术：
玉米是世界上仅次于小麦·和水稻的农作物。通过杂交手段培育的新品种的发展空间较小，品种的抗逆性不全面。利用诱变技术培育玉米新品种，其变异范围广，可产生自然突变难以出现的新基因突变体。所以，玉米诱变技术是一种高效快速培育新品种的方法。目前，玉米诱变技术有化学诱变、电离辐射诱变以及空间诱变方法等。甲基磺酸乙酯EMS (Ethyl methanesulfonate)是目前在玉米上使用最广和使用效果最好的化学诱变剂。用EMS-石蜡油处理花粉，平均单个基因的显隐性突变率可达1/1000-1/10000，可以在较大的诱变后代群体中筛选出目标突变体。利用EMS处理玉米花粉的诱变技术不存在转基因产品的安全性问题，所以EMS化学诱变在2个世代(Ml、M2)就可创造迄今为止所积累的所有特用玉米类型，包括白玉米、甜玉米、糯玉米、超甜玉米、抗除草剂玉米、高油酸玉米和高直链淀粉玉米。利用EMS处理玉米花粉的诱变技术，不仅可以创造新型实用的具有经济价值的突变体种质资源，而且为玉米生长发育等基础性研究提供较高学术价值的玉米突变体。玉米分蘖突变体有3-10根独立的分蘖，可形成独立的根系、节点、内部节点、叶、玉米雌穗(玉米棒子)和雄穗。分蘖可增加产量和生物质，在农业生产和生物能源等领域有着重大的经济和社会效益。通过EMS诱变技术产生的玉米分蘖突变体比率较小，且遗传不稳定，主要原因是对EMS诱变溶液浓度和玉米自交品系的掌握。不同自交系对EMS的敏感程度不同，而且不同玉米自交系中的特定基因不尽相同，甚至一些重要的基因在某些玉米自交系中根本不存在，这就给重要突变体的筛选造成了障碍。目前，国际上通用的(如《玉米突变体手册Mutants of Maize)) )EMS玉米花粉诱变使用的浓度为9. 99X 1(Γ3(体积比ν/ν),国内公认的EMS玉米花粉诱变浓度为6.67Χ 10_4(体积比ν/ν)。本发明测试了不同EMS诱变溶液浓度(6. 67Χ Kr4 9. 99Χ 1(Γ3)以及不同玉米自交品系(W64A、Β73、Mo 17)对获得玉米分蘖突变体比率的影响。本发明获得了在玉米自交系W64A中可作为EMS诱发分蘖突变体的参考浓度9. 99Χ10_4(体积比，ν/ν)。
发明内容
EMS花粉诱变在玉米自交系W64A中高效获得分蘖玉米突变体的方法，其特征在于以下操作-下午(晴天)选取30株处于散粉早中期的W64A玉米自交系，给雄穗套袋；-下午(晴天)选取100株处于玉米授粉期的W64A玉米自交系，减去雌穗花丝顶
立而并套袋;
-次日上午8时(晴天)，取50晕升石腊油倒入200晕升量筒内，加入O.05晕升甲基磺酸乙酯EMS，制备成EMS诱变溶液，加入磁力搅拌子，在搅拌器上以IOOOrpm连续搅拌混匀；-9-10时(晴天)从30个雄穗中采集5毫升花粉，放入干燥的15ml塑料管中；-30分钟内将塑料管中的花粉倒入EMS诱变溶液，在搅拌器上以IOOOrpm连续搅拌混匀50分钟，分装至新的50毫升的塑料管；-20分钟内，用毛笔刷蘸着EMS处理的花粉，均匀刷在100株玉米雌蕊的花丝上，并套袋。整个授粉过程控制在30分钟内。EMS诱变溶液的配方 甲基磺酸乙酯EMS O. 05毫升石蜡油50毫升本发明EMS花粉诱变在玉米自交系W64A中高效获得分蘖玉米突变体的方法，有以下优点I.显性诱变率高EMS花粉诱变玉米自交系W64A Ml代26498植株中，除获得8株显性分蘖玉米突变体，突变率达O. 03%。此外，还获得其他显性突变体包括29株雄性不育、15株黄化苗、12株抽雄期提早、15株早熟、9株晚熟、59株矮杆、33株细杆、9株斑马条纹、17株带状条纹、2株顶端雌蕊、卷叶片7株等。平均显性诱变率高达O. 8%。2.特异性较强EMS诱变浓度9. 99X 10_4在玉米自交系W64A中，可高效获得8株分蘖显性突变体，获得率高达O. 03%。而相同浓度(9.99X 10_4)在不同的玉米自交系(B73、Mol7)中，获得率仅有O. 0038%。其他浓度(6. 67X 1(Γ4 9. 99X 1(Γ3)在相同玉米自交系W64A中，分蘖显性突变体的获得率仅有O. 0035%。3.稳定遗传在玉米自交系W64A中Ml代检测到的8株分蘖显性突变体，经与其他玉米自交系品种(Β73、Mo 17)杂交后，7株MlFl代均遵循分蘖性状正常性状=I I的分离规律，稳定遗传率达87. 5 %。然而，在玉米自交系Β73中代检测到的2株分蘖显性突变体，经与其他玉米自交系品种(W64A、Mol7)杂交后，只有I株在其MlFl代遵循分蘖性状正常性状=
I I的分离规律，稳定遗传率达50%。4.简单易行设备要求简单，整个EMS处理花粉和授粉过程不足2小时。5.成本低试剂仅需甲基磺酸乙酯EMS(Ethyl methanesulfonate)化学诱变剂和石腊油(paraffinoil)。
具体实施例方式下面详细说明本发明实施例本发明测试了不同EMS诱变溶液浓度(6. 67X 10_4 9. 99X 10_3)以及不同玉米自交品系(W64A、B73、Mol7)对获得玉米分蘖突变体比率的影响。试验重复5次。本发明获得了在玉米自交系W64A中可作为EMS诱发分蘖突变体的参考浓度9. 99X 10_4(体积比，v/ V)。表I.相同玉米自交系W64A中不同EMS浓度对产生分蘖显性突变体的影响
权利要求
1.EMS花粉诱变在玉米自交系W64A中高效获得分蘖玉米突变体的方法，其特征在于以下操作 -下午(晴天)选取30株处于散粉早中期的W64A玉米自交系，给雄穗套袋； -下午(晴天)选取100株处于玉米授粉期的W64A玉米自交系，减去雌穗花丝顶端并套袋; -次日上午8时(晴天)，取50晕升石腊油倒入200晕升量筒内，加入O. 05晕升甲基磺酸乙酯EMS，制备成EMS诱变溶液，加入磁力搅拌子，在搅拌器上以IOOOrpm连续搅拌混匀； -9-10时(晴天)从30个雄穗中采集5毫升花粉，放入干燥的15ml塑料管中； -30分钟内将塑料管中的花粉倒入EMS诱变溶液，在搅拌器上以IOOOrpm连续搅拌混匀.50分钟，分装至新的50毫升的塑料管； -20分钟内，用柔软的毛刷蘸着EMS处理过的花粉，均匀刷在100株玉米雌蕊的新鲜花丝上，并套袋。整个授粉过程控制在30分钟内。
2.EMS花粉诱变在玉米自交系W64A中高效获得分蘖玉米突变体的方法，其特征在于EMS诱变溶液的配方浓度(9.99X10—4，体积比v/v) 甲基磺酸乙酯EMS O. 05毫升 石蜡油50毫升
3.EMS花粉诱变获得分蘖玉米突变体的方法，其特征在于玉米自交品系W64A。
全文摘要
本发明提出EMS诱变W64A玉米花粉高效获得分蘖突变体的方法。涉及技术领域为EMS诱变玉米花粉的方法。本发明要解决获得玉米显性分蘖突变体所需EMS最适浓度和最适玉米自交品系等技术问题。国际通用(《玉米突变体手册Mutants of Maize》)EMS玉米花粉诱变浓度较大(9.99X10-3，体积比v/v)，国内公认EMS玉米花粉诱变浓度较小(6.67X10-4，体积比v/v)，且玉米自交系品种难以掌握，获得分蘖玉米突变体较少，遗传稳定性差。本发明采用EMS低浓度(9.99X10-4，体积比v/v)，处理玉米自交系W64A花粉，高效获得稳定遗传的分蘖玉米突变体，突变率达0.03％，稳定遗传率高达87.5％。本发明可高效获得具有农业增产和生物能源价值的分蘖突变体，拓宽玉米育种的种质范围，并提供较高学术价值的玉米突变体。
文档编号A01H1/06GK102835300SQ20111017075
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者不公告发明人 申请人:匡贤彦, 李伟, 应开