辐照刺激提升植株β‑葡聚糖含量的育种方法与流程

文档序号:11363689阅读:621来源:国知局

本发明属于作物育种技术领域,具体涉及一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法。



背景技术:

β-葡聚糖是禾谷类植物籽粒细胞壁中的多糖,是籽粒细胞壁的主要成分,其化学名称为(1-3)(1-4)β-d-葡聚糖,具有降血糖、降血脂、提高免疫力、抗肿瘤和预防心血管疾病等多种功能。目前国际上栽培禾谷类植物的β-葡聚糖含量均在9%以下,其中我国西藏青稞的β-葡聚糖含量最高,达8.62%,但在传统的育种方式下难有突破,无法满足人们的需求。因此,通过育种得到高含量β-葡聚糖的青稞品种非常必要。

离子辐射技术是以光子方式传播能量形成有效的物理诱变,利用离子辐射对生物产生的辐射兴奋效应刺激植物生长,影响植物生理生化过程和植物对逆境胁迫的响应,提高青稞植株的正向突变,进而提高其β-葡聚糖含量,具有突变频率高、性状稳定快、育种周期短等优势,可以诱导自然界尚未出现或很难出现的新基因源,极大地丰富育种工作中的原材料,大幅度地改良某些性状,是目前药用植物品种培育与改良中的重要途径之一。



技术实现要素:

针对现有技术中的上述不足,本发明提供一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法,可有效解决现有育种方法得到的青稞中β-葡聚糖含量低,以及抗逆性不强的问题。

一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法,包括以下步骤:

(1)选取棱形、20~70g重的青稞种子备用;

(2)采用放射源60co-γ射线对青稞种子进行辐照刺激,辐照剂量为25~100gy,辐照速度为8~9gy/min,使种子的最大辐照吸收剂量与最小辐照吸收剂量的比值不大于1.5,再于1~2℃培育10~15天,然后将辐照后的种子播种于土壤中;

(3)待种子发芽后,每隔3~5天测定青稞幼苗的株高,15天后将成活的幼苗移栽至同一园区内,并在移栽前将长势不足10%~15%以及变异的植株清除;

(4)在移栽前,将底肥按40~50kg/亩的密度施入园区土壤中,然后翻地,再将幼苗以2.5×2.5m的规格移栽至同一园区,按常规方法进行病虫害防治,每10~12天,以20~25kg/亩的密度追施氮、磷、钾重量比为0.5~1:0.5~2:0.3~1.5的复合肥,直至青稞生长发育至孕穗期;然后采用叶面喷雾追施氮、磷、钾重量比为0.5~1:0.5~2:0.3~1.5的复合肥,每株0.5~1kg,每5~7天施肥一次,直至青稞生长到灌浆期,其后不再施加肥料,使青稞自然生长至成熟。

进一步地,步骤(1)中棱形包括二棱形或六棱形。

进一步地,步骤(2)中放射源为60co-γ单板源。

进一步地,步骤(2)中60co-γ辐照剂量为50gy。

进一步地,步骤(4)中复合肥中氮、磷、钾的重量比为1:0.5:0.8。

进一步地,步骤(4)中底肥为鸡粪、猪粪、牛粪、钾肥或磷肥。

本发明的有益效果为:

本发明通过低剂量的60co-γ辐照产生刺激效应,使种子的最大辐照吸收剂量与最小辐照吸收剂量的比值不大于1.5,以保证种子辐照的均匀性,从而提高青稞植株的正向突变,促进植株的生长发育,增强植株对环境胁迫的耐受性,有效保证了青稞植株的β-葡聚糖含量。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例1

一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法,包括以下步骤:

(1)选取形状为二棱形、50g重的青稞种子备用;

(2)采用放射源60co-γ射线对青稞种子进行辐照刺激,辐照剂量为25gy,辐照速度为8gy/min,使种子的最大辐照吸收剂量与最小辐照吸收剂量的比值不大于1.5,再于1℃培育15天,然后将辐照后的种子播种于土壤中;

(3)待种子发芽后,每隔3天测定青稞幼苗的株高,15天后将成活的幼苗移栽至同一园区内,并在移栽前将长势不足15%以及变异的植株清除;

(4)在移栽前,将钾肥按50kg/亩的密度施入园区土壤中,然后翻地,再将幼苗以2.5×2.5m的规格移栽至园区内,按常规方法进行病虫害防治,每12天,以25kg/亩的密度追施氮、磷、钾重量比为1:0.5:0.8的复合肥,直至青稞生长发育至孕穗期;然后采用叶面喷雾追施复合肥,每株0.5kg,每5天施肥一次,直至青稞生长到灌浆期,其后不再施加肥料,使青稞自然生长至成熟。

实施例2

一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法,包括以下步骤:

(1)选取形状为二棱形、50g重的青稞种子备用;

(2)采用放射源60co-γ射线对青稞种子进行辐照刺激,辐照剂量为50gy,辐照速度为8gy/min,使种子的最大辐照吸收剂量与最小辐照吸收剂量的比值不大于1.5,再于1℃培育15天,然后将辐照后的种子播种于土壤中;

(3)待种子发芽后,每隔3天测定青稞幼苗的株高,15天后将成活的幼苗移栽至同一园区内,并在移栽前将长势不足15%以及变异的植株清除;

(4)在移栽前,将底肥按50kg/亩的密度施入园区土壤中,然后翻地,再将幼苗以2.5×2.5m的规格移栽至同一园区,按常规方法进行病虫害防治,每10天,以25kg/亩的密度追施氮、磷、钾重量比为1:0.5:0.8的复合肥,直至青稞孕穗期;然后采用叶面喷雾追施复合肥,每株0.5kg,每5天施肥一次,直至青稞生长到灌浆期,其后不再施加肥料,使青稞自然生长至成熟。

实施例3

一种辐照刺激提升植株β-葡聚糖含量的育种方法,包括以下步骤:

(1)选取形状为二棱形、50g重的青稞种子备用;

(2)采用放射源60co-γ射线对青稞种子进行辐照刺激,辐照剂量为75gy,辐照速度为8gy/min,使种子的最大辐照吸收剂量与最小辐照吸收剂量的比值不大于1.5,再于1℃培育15天,然后将辐照后的种子播种于土壤中;

(3)待种子发芽后,每隔3天测定青稞幼苗的株高,15天后将成活的幼苗移栽至同一园区内,并在移栽前将长势不足15%以及变异的植株清除;

(4)在移栽前,将底肥按50kg/亩的密度施入园区土壤中,然后翻地,再将幼苗以2.5×2.5m的规格移栽至同一园区,按常规方法进行病虫害防治,每10天,以25kg/亩的密度追施氮、磷、钾重量比为0.5:0.5:1.5的复合肥,直至青稞孕穗期;然后采用叶面喷雾追施氮、磷、钾重量比为1:0.5:0.8的复合肥,每株0.5kg,每5天施肥一次,直至青稞生长到灌浆期,其后不再施加肥料,使青稞自然生长至成熟。

对比例

与实施例1相比,不同之处在于步骤(2)中无放射源60co-γ辐照刺激,其余过程均与实施例1相同。

检测项

分别取实施例1~3和对比例培育得到的青稞籽粒100g,将其粉碎,再用孔径为0.5mm的筛网过滤,加水溶解,测定其中β-葡聚糖的含量,再检测实施例1~3和对比例培育过程中青稞种子的萌发率和青稞植株的株高,其结果见表1。

表1不同辐照剂量对青稞的影响

由表1数据可知,实施例1~3培育的青稞在种子萌发率、株高和β-葡聚糖含量上均优于对比例,尤以实施例2为最佳,表明通过60co-γ射线辐照刺激后,可有效提升青稞中β-葡聚糖含量,其中辐射剂量以50gy为最佳。

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