CN105900833A

CN105900833A - 一种油菜的联合诱变育种方法

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Publication number: CN105900833A
Application number: CN201610230564.3A
Authority: CN
Inventors: 林淑录
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-04-14
Publication date: 2016-08-31

Abstract

本发明公开了一种油菜的联合诱变育种方法，包括以下步骤：挑选当季的油菜种子，分别使用乙醇和热水中浸泡，再在投入a‑蛋白酶的水溶液中浸泡，进行催芽，将得到的油菜幼芽连续光照培养后再移入培养基中，进行磁感应处理，以株高、出油量为指标，进行初筛，得到有矮杆、高油的油菜幼苗，将筛选出的油菜幼苗移入SH固体培养基中，每隔4h～6h在幼苗根茎部位注射化学诱导剂，每日对幼苗喷洒营养液，连续诱变，将得到的油菜植株移入营养土中，以株高、出油量为指标，反复定向继代育种，每次育种均逐步提高矮杆、高油性状的油菜植株的育种率，即得。本发明采用物理诱变和化学诱变联合育种，有利于拓展油菜的育种方法、提高油菜育种的育种效率。

Description

一种油菜的联合诱变育种方法

技术领域

本发明涉及油菜的育种领域，具体涉及一种油菜的联合诱变育种方法。

背景技术

油菜榨取的菜籽油是我国的主要食用油之一，富含亚油酸等不饱和脂肪酸和维生素E等营养成分，能很好地被机体吸收，具有良好的软化血管、延缓衰老的功效。因此，油菜的改良育种受到越来越多的关注和探索，以便有效拓宽油菜的遗传背景，扩大其种质资源。

而诱变育种能够提高育种突变率，扩大突变谱，大大缩短育种年限，近年来在育种领域发挥了极大的作用。诱变育种包括物理诱变育种和化学诱变育种。物理诱变是用物理因子使基因发生突变的过程，诱发范围比较广泛，染色体畸变较多。化学诱变是用化学诱变剂处理植物材料，以诱发遗传物质的突变的过程，多是基因的点的突变，染色体畸变较少。

因此将物理诱变和化学诱变联合育种应用于油菜育种制种，有利于拓展油菜的育种方法、提高油菜育种的育种效率和育种时间，还有利于油菜育种品种的多样化。

中国专利CN201410035450.4公开了一种超重力诱变育种的方法，首先将种子或萌发种子放入离心机，在超重力范围为200g-5000g的条件下进行超重力诱变，所述超重力诱变时间为1小时至48小时；然后对诱变后的种子进行筛选，获得诱变株系；并将获得的诱变株系选育3至4个世代，获得自交系或品种；最后进行杂种杂交选育，即得。但是该专利采用的超重力诱变方法，种子的死亡率很高，种子在超重力条件下难以萌发，诱变率很低，需要很大的筛选样本，并且超重力诱导的仪器贵重，操作极为繁琐、难以推广。

中国专利CN201510322175.9公开了一种超强抗寒高产高油白菜型冬油菜品种的育种方法，以冬性白菜型冬油菜品种做母本，冬性白菜型冬油菜丰产品种做父本，杂交得到F1代；部分F1代在低温人工气候室冷冻，逐渐解除低温胁迫，冬季自然条件下越冬，收获存活抗寒单株；剩余F1代播种于鉴定圃自然条件下越冬，收获存活抗寒单株；存活抗寒单株为F2代；F2代单株播种于抗寒鉴定圃，自然条件下越冬，收获安全越冬单株，得F3代；重复获得F2代的过程依次得到F4代、F5代和F6代；从F6代开始进行株系比较，选择优良株系进入鉴定圃，获得超强抗寒高产高油的白菜型冬油菜新品种。但是该专利的育种周期很长，且自然突变体极少，取大量人力手工选择变异体单株，工作极为繁重，需要耗费大量的人力和物力。

因此需要一种易于推广、诱变效率高、操作流程规范化的现代油菜育种方法。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种油菜的联合诱变育种方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种油菜的联合诱变育种方法，包括以下步骤：

步骤S01，清洗：挑选当季的油菜种子，去除霉变、虫害、霜冻等性状差的种子，精选后的种子使用乙醇溶液浸泡12h～24h，去除种子表面灰尘及病菌等，之后于清水中浸泡30min～60min，捞出种子，再用清水淋洗2次～3次；

步骤S02，浸种：将经步骤S01处理的种子，在40℃～50℃的热水中浸泡2h～3h，捞出洗净，再在30℃～36℃的温度条件下，投入含有1％wt～3.5％wt的a-蛋白酶的水溶液中浸泡3h～6h，捞出，用湿布包住种子，放入保温箱内，在35℃～40℃的温度条件下进行催芽，得到芽长为3mm～4mm的油菜幼芽；

步骤S03，低温处理：将步骤S02中得到的油菜幼芽移种于B5培养基中，在氙灯连续光照，温度为1℃-3℃的条件下培养2天～3天，去除发育不良的幼株，保留长势正常的植株；

步骤S04，物理诱导：将步骤S03中得到的油菜幼芽移入SH培养基中，在压力为0.03MPa～0.08MPa的条件下，将幼芽置于中等强度定向电磁场中进行磁感应处理3天～7天，同时给予幼芽叶片位置连续光照处理，而根系部位则保持黑暗状态，以株高、出油量为指标，进行初筛，得到有矮杆、高油的油菜幼苗；

步骤S05，化学诱导：将步骤S04筛选出的油菜幼苗移入SH固体培养基中，每隔4h～6h在幼苗根茎部位注射化学诱导剂，每日对幼苗喷洒营养液1次，连续诱变15天～20天，得到苗长为12cm～16cm的油菜植株；

步骤S06，反复育种：将步骤S05得到的油菜植株，移入营养土中，以株高、出油量为指标，反复定向继代育种，每次育种均逐步提高矮杆、高油性状的油菜植株的育种率。

进一步地，步骤S01中，乙醇溶液中乙醇的质量分数为70％～75％。

进一步地，步骤S02中，催芽的时间为48h～80h。

进一步地，步骤S03中，氙灯的功率为200W～350W。

进一步地，步骤S04中，磁感应处理具体为：每天在磁感应强度为50mT～80mT的条件下，对油菜幼芽进行磁感应处理3h～4.5h，连续磁感应处理3天～7天。

进一步地，步骤S04中，连续光照处理的参数具体为：光照强度为3000lx～4500lx。

进一步地，步骤S05中，化学诱导剂的成分及其重量份为：咪唑喹啉酸0.8份～2.0份、硫酸钴1.0份～3.5份、9,10-蒽醌0.4份～2.5份、4-氨基联苯0.9份～4.5份、联苯胺0.4份～1.0份、环氧乙烷0.5份～1.3份、胺磺酰0.2份～1.2份、别嘌呤醇0.3份～2.9份、5-溴尿嘧啶0.5份～1.2份、环磷酸鸟苷0.5份～4.0份、硫酸胲0.2份～1.0份、硝基苯0.4份～1.5份、氯喹0.2份～2.6份、乳酸依沙吖啶0.2份～0.5份、正丁醇12份～20份、蒸馏水100份～150份。

进一步地，步骤S05中，营养液的成分及其重量份为：葡萄糖酸钙0.5份～1.3份、碘化钾0.3份～0.8份、碘化铵0.2份～0.6份、氯化镁0.6份～1.4份、硼氢化钠1.2份～1.8份、硫酸亚铁0.5份～1.5份、柠檬酸锌0.8份～1.8份、磷酸氢二钠0.7份～1.3份、氯化锰0.5份～1.6份、蒸馏水200份～300份。

进一步地，步骤S06中，营养土的成分及其重量份为：泥炭40份～60份、椰糠50份～85份、骨粉45份～75份、河沙30份～50份、草木灰45份～70份、珍珠岩15份～25份、镁硼酸盐矿石10份～20份、磷镧铈石10份～25份。

更进一步地，营养土的配制过程为：将所述重量份的泥炭、椰糠、骨粉、河沙、草木灰、珍珠岩、镁硼酸盐矿石、磷镧铈石，经暴晒过60目～90目筛后，调节营养土的pH值至6.2～7.0，即得。

本发明的优点是：

1.本发明采用物理诱导和化学诱导联合诱导的育种方法，这种诱导育种方法集取两种诱导育种方法的优点，大大提高油菜植株的突变率；

2.本发明采用在一定压力和磁场中诱导油菜植株突变，这种突变方法安全、有效、快捷、极大提高植物的突变率；

3.本发明采用的化学诱导经过精密的配比，能够实现油菜的精确诱导；

4.本发明育种时间短，性状稳定，具有明显的竞争优势。

具体实施方式

以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种油菜的联合诱变育种方法

包括以下步骤：

步骤S01，清洗：挑选当季的油菜种子，去除霉变、虫害、霜冻等性状差的种子，精选后的种子使用质量分数为70％的乙醇溶液浸泡12h，去除种子表面灰尘及病菌等，之后于清水中浸泡30min，捞出种子，再用清水淋洗2次。

步骤S02，浸种：将经步骤S01处理的种子，在40℃的热水中浸泡2h，捞出洗净，再在30℃的温度条件下，投入含有1％wt的a-蛋白酶的水溶液中浸泡3h，捞出，用湿布包住种子，放入保温箱内，在35℃的温度条件下进行催芽48h，得到芽长为3mm的油菜幼芽。

步骤S03，低温处理：将步骤S02中得到的油菜幼芽移种于B5培养基中，在200W的氙灯连续光照，温度为1℃的条件下培养2天，去除发育不良的幼株，保留长势正常的植株。

步骤S04，物理诱导：将步骤S03中得到的油菜幼芽移入SH培养基中，在压力为0.03MPa的条件下，将幼芽置于中等强度定向电磁场中，每天在磁感应强度为50mT的条件下，对油菜幼芽进行磁感应处理3h，连续磁感应处理3天，在光照强度为3000lx的条件下，给予幼芽叶片位置连续光照处理，而根系部位则保持黑暗状态，以株高、出油量为指标，进行初筛，得到有矮杆、高油的油菜幼苗。

步骤S05，化学诱导：将步骤S04筛选出的油菜幼苗移入SH固体培养基中，每隔4h在幼苗根茎部位注射化学诱导剂，每日对幼苗喷洒营养液1次，连续诱变15天，得到苗长为12cm的油菜植株。其中化学诱导剂的成分及其重量份为：咪唑喹啉酸0.8份、硫酸钴1.0份、9,10-蒽醌0.4份、4-氨基联苯0.9份、联苯胺0.4份、环氧乙烷0.5份、胺磺酰0.2份、别嘌呤醇0.3份、5-溴尿嘧啶0.5份、环磷酸鸟苷0.5份、硫酸胲0.2份、硝基苯0.4份、氯喹0.2份、乳酸依沙吖啶0.2份、正丁醇12份、蒸馏水100份。其中营养液的成分及其重量份为：葡萄糖酸钙0.5份、碘化钾0.3份、碘化铵0.2份、氯化镁0.6份、硼氢化钠1.2份、硫酸亚铁0.5份、柠檬酸锌0.8份、磷酸氢二钠0.7份、氯化锰0.5份、蒸馏水200份。

步骤S06，反复育种：将步骤S05得到的油菜植株，移入营养土中，以株高、出油量为指标，反复定向继代育种，每次育种均逐步提高矮杆、高油性状的油菜植株的育种率。其中营养土的成分及其重量份为：泥炭40份、椰糠50份、骨粉45份、河沙30份、草木灰45份、珍珠岩15份、镁硼酸盐矿石10份、磷镧铈石10份。其中营养土的配制过程为：将所述重量份的泥炭、椰糠、骨粉、河沙、草木灰、珍珠岩、镁硼酸盐矿石、磷镧铈石，经暴晒过60目筛后，调节营养土的pH值至6.2。

实施例2

一种油菜的联合诱变育种方法

包括以下步骤：

步骤S01，清洗：挑选当季的油菜种子，去除霉变、虫害、霜冻等性状差的种子，精选后的种子使用质量分数为75％的乙醇溶液浸泡24h，去除种子表面灰尘及病菌等，之后于清水中浸泡60min，捞出种子，再用清水淋洗3次。

步骤S02，浸种：将经步骤S01处理的种子，在50℃的热水中浸泡3h，捞出洗净，再在36℃的温度条件下，投入含有3.5％wt的a-蛋白酶的水溶液中浸泡6h，捞出，用湿布包住种子，放入保温箱内，在40℃的温度条件下进行催芽80h，得到芽长为4mm的油菜幼芽。

步骤S03，低温处理：将步骤S02中得到的油菜幼芽移种于B5培养基中，在350W的氙灯连续光照，温度为3℃的条件下培养3天，去除发育不良的幼株，保留长势正常的植株。

步骤S04，物理诱导：将步骤S03中得到的油菜幼芽移入SH培养基中，在压力为0.08MPa的条件下，将幼芽置于中等强度定向电磁场中，每天在磁感应强度为80mT的条件下，对油菜幼芽进行磁感应处理4.5h，连续磁感应处理7天，在光照强度为4500lx的条件下，给予幼芽叶片位置连续光照处理，而根系部位则保持黑暗状态，以株高、出油量为指标，进行初筛，得到有矮杆、高油的油菜幼苗。

步骤S05，化学诱导：将步骤S04筛选出的油菜幼苗移入SH固体培养基中，每隔6h在幼苗根茎部位注射化学诱导剂，每日对幼苗喷洒营养液1次，连续诱变20天，得到苗长为16cm的油菜植株。其中化学诱导剂的成分及其重量份为：咪唑喹啉酸2.0份、硫酸钴3.5份、9,10-蒽醌2.5份、4-氨基联苯4.5份、联苯胺1.0份、环氧乙烷1.3份、胺磺酰1.2份、别嘌呤醇2.9份、5-溴尿嘧啶1.2份、环磷酸鸟苷4.0份、硫酸胲1.0份、硝基苯1.5份、氯喹2.6份、乳酸依沙吖啶0.5份、正丁醇20份、蒸馏水150份。其中营养液的成分及其重量份为：葡萄糖酸钙1.3份、碘化钾0.8份、碘化铵0.6份、氯化镁1.4份、硼氢化钠1.8份、硫酸亚铁1.5份、柠檬酸锌1.8份、磷酸氢二钠1.3份、氯化锰1.6份、蒸馏水300份。

步骤S06，反复育种：将步骤S05得到的油菜植株，移入营养土中，以株高、出油量为指标，反复定向继代育种，每次育种均逐步提高矮杆、高油性状的油菜植株的育种率。其中营养土的成分及其重量份为：泥炭60份、椰糠85份、骨粉75份、河沙50份、草木灰70份、珍珠岩25份、镁硼酸盐矿石20份、磷镧铈石25份。其中营养土的配制过程为：将所述重量份的泥炭、椰糠、骨粉、河沙、草木灰、珍珠岩、镁硼酸盐矿石、磷镧铈石，经暴晒过90目筛后，调节营养土的pH值至7.0。

实施例3

一种油菜的联合诱变育种方法

包括以下步骤：

步骤S01，清洗：挑选当季的油菜种子，去除霉变、虫害、霜冻等性状差的种子，精选后的种子使用质量分数为73％的乙醇溶液浸泡18h，去除种子表面灰尘及病菌等，之后于清水中浸泡45min，捞出种子，再用清水淋洗3次。

步骤S02，浸种：将经步骤S01处理的种子，在45℃的热水中浸泡2.5h，捞出洗净，再在33℃的温度条件下，投入含有2.3％wt的a-蛋白酶的水溶液中浸泡4.5h，捞出，用湿布包住种子，放入保温箱内，在38℃的温度条件下进行催芽64h，得到芽长为3.5mm的油菜幼芽。

步骤S03，低温处理：将步骤S02中得到的油菜幼芽移种于B5培养基中，在275W的氙灯连续光照，温度为2℃的条件下培养3天，去除发育不良的幼株，保留长势正常的植株。

步骤S04，物理诱导：将步骤S03中得到的油菜幼芽移入SH培养基中，在压力为0.06MPa的条件下，将幼芽置于中等强度定向电磁场中，每天在磁感应强度为65mT的条件下，对油菜幼芽进行磁感应处理3.8h，连续磁感应处理5天，在光照强度为3750lx的条件下，给予幼芽叶片位置连续光照处理，而根系部位则保持黑暗状态，以株高、出油量为指标，进行初筛，得到有矮杆、高油的油菜幼苗。

步骤S05，化学诱导：将步骤S04筛选出的油菜幼苗移入SH固体培养基中，每隔5h在幼苗根茎部位注射化学诱导剂，每日对幼苗喷洒营养液1次，连续诱变18天，得到苗长为14cm的油菜植株。其中化学诱导剂的成分及其重量份为：咪唑喹啉酸1.4份、硫酸钴2.3份、9,10-蒽醌1.5份、4-氨基联苯2.7份、联苯胺0.7份、环氧乙烷0.9份、胺磺酰0.7份、别嘌呤醇1.6份、5-溴尿嘧啶0.9份、环磷酸鸟苷2.3份、硫酸胲0.6份、硝基苯1.0份、氯喹1.4份、乳酸依沙吖啶0.4份、正丁醇16份、蒸馏水125份。其中营养液的成分及其重量份为：葡萄糖酸钙0.9份、碘化钾0.6份、碘化铵0.4份、氯化镁1.0份、硼氢化钠1.5份、硫酸亚铁1.0份、柠檬酸锌1.3份、磷酸氢二钠1.0份、氯化锰1.1份、蒸馏水250份。

步骤S06，反复育种：将步骤S05得到的油菜植株，移入营养土中，以株高、出油量为指标，反复定向继代育种，每次育种均逐步提高矮杆、高油性状的油菜植株的育种率。其中营养土的成分及其重量份为：泥炭50份、椰糠68份、骨粉60份、河沙40份、草木灰58份、珍珠岩20份、镁硼酸盐矿石15份、磷镧铈石18份。其中营养土的配制过程为：将所述重量份的泥炭、椰糠、骨粉、河沙、草木灰、珍珠岩、镁硼酸盐矿石、磷镧铈石，经暴晒过75目筛后，调节营养土的pH值至6.6。

实验例

以实施例1～3所述的育种方法培育得到的油菜品种作为实验组，与普通市售油菜品种进行性能对比测验，分别从播种数量、物理诱变后成活数量、化学诱变后成活数量、每株植株角果数、单位面积产量、植株高度及出油率七个方面进行考察对比，性能对比实验结果如表1所示。

表1性能对比实验结果

结论：性能对比实验结果表明，与普通市售油菜对比，本发明实施例中培育的油菜植株平均角果数为45，比普通组提高了41.7％，单位面积种子平均产量为2160kg/hm²,比普通组提高了16.8％，植株平均高度为36.1cm，比普通组降低了35.8％，种子平均出油率为44.3％，比普通组提高了23.6％，可见本发明培育的诱变型油菜种子性状优良，具有明显的经济优势，适合推广应用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油菜的联合诱变育种方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S01中，所述乙醇溶液中乙醇的质量分数为70％～75％。

3.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S02中，所述催芽的时间为48h～80h。

4.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S03中，所述氙灯的功率为200W～350W。

5.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S04中，所述磁感应处理具体为：每天在磁感应强度为50mT～80mT的条件下，对油菜幼芽进行磁感应处理3h～4.5h，连续磁感应处理3天～7天。

6.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S04中，所述连续光照处理的参数具体为：光照强度为3000lx～4500lx。

7.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S05中，所述化学诱导剂的成分及其重量份为：咪唑喹啉酸0.8份～2.0份、硫酸钴1.0份～3.5份、9,10-蒽醌0.4份～2.5份、4-氨基联苯0.9份～4.5份、联苯胺0.4份～1.0份、环氧乙烷0.5份～1.3份、胺磺酰0.2份～1.2份、别嘌呤醇0.3份～2.9份、5-溴尿嘧啶0.5份～1.2份、环磷酸鸟苷0.5份～4.0份、硫酸胲0.2份～1.0份、硝基苯0.4份～1.5份、氯喹0.2份～2.6份、乳酸依沙吖啶0.2份～0.5份、正丁醇12份～20份、蒸馏水100份～150份。

8.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S05中，所述营养液的成分及其重量份为：葡萄糖酸钙0.5份～1.3份、碘化钾0.3份～0.8份、碘化铵0.2份～0.6份、氯化镁0.6份～1.4份、硼氢化钠1.2份～1.8份、硫酸亚铁0.5份～1.5份、柠檬酸锌0.8份～1.8份、磷酸氢二钠0.7份～1.3份、氯化锰0.5份～1.6份、蒸馏水200份～300份。

9.根据权利要求1所述的育种方法，其特征在于，步骤S06中，所述营养土的成分及其重量份为：泥炭40份～60份、椰糠50份～85份、骨粉45份～75份、河沙30份～50份、草木灰45份～70份、珍珠岩15份～25份、镁硼酸盐矿石10份～20份、磷镧铈石10份～25份。

10.根据权利要求9所述的育种方法，其特征在于，所述营养土的配制过程为：将所述重量份的泥炭、椰糠、骨粉、河沙、草木灰、珍珠岩、镁硼酸盐矿石、磷镧铈石，经暴晒过60目～90目筛后，调节营养土的pH值至6.2～7.0，即得。