CN107466848A - 耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法 - Google Patents

Abstract

一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法，采用叠氮化钠(NaN3)为诱变剂，耐盐小麦NaN3化学诱变后代进行逆境和非逆境处理技术，改进选种场圃设置，从而鉴定筛选出耐盐、抗旱、高产小麦品系。本发明方法技术难度低，操作简便、成本低，后代较易稳定遗传，一般到F3代就可稳定，能够在较短的时间内获得更多的优良耐盐变异类型，后代处理方法保证了耐盐、抗旱、高产小麦育种目标的实现。

Description

耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法

技术领域

本发明涉及小麦培育技术领域，具体涉及一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法。

背景技术

目前，我国小麦育种主要采用杂交育种的方法。化学诱变技术也已应用于小麦常规育种工作中，它是利用化学诱变剂处理育种材料，以诱发遗传物质的突变，从而引起形态特征的变异，然后根据育种目标，对这些变异进行鉴定、培育和选择，最终育成新品种。化学诱变剂主要包括：烷化剂、亚硝基化合物、叠氮化合物、碱基类似物、抗生素、羟胺、呀啶；烷化剂类：甲基磺酸乙脂(EMS)、乙烯亚胺(EI)、硫酸二乙脂(DES)；核酸碱基类似物：5-溴尿嘧啶(5-BU)、2-氨基嘌呤(AP)；叠氮化钠(NaN3)。化学诱变技术存在以下问题：化学诱变存在着生物损伤大，有利突变不多，突变的性质和方向不确定，重复性差，很难出现多性状同时向好的突变；常用诱变剂在小麦育种中烷化剂类应用较多，诱变出不少优良性状，但小麦耐盐突变很少报道，叠氮化钠(NaN₃)用于小麦耐盐育种研究的更少；在化学诱变育种一般流程和后代处理中，育种场圃为单一非逆境选种场圃，用于耐盐小麦育种，极少出现的小麦耐盐突变基因型无法表达，很难实现耐盐小麦的有效选择，育种效率低下。

发明内容

本发明提供了一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法，以解决现有技术存在的突变频率、突变方向的不确定和育种场圃耐盐突变基因难以表达选择效率低下的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法，采用叠氮化钠(NaN₃)为诱变剂，改进选种场圃设置，具体方法步骤如下：

一、育种材料叠氮化钠诱变处理：

(1)低温适应：取若干种子，用自来水稳定在0～4℃浸泡16h；

(2)使用20℃自来水冲洗四遍，然后在20℃下用自来水浸泡4h；

(3)使用去离子水冲洗4遍后，加入去离子水，然后加入1M KH₂PO₄(pH＝3.0)，摇匀；

(4)然后置于通风橱中加入1M NaN₃溶液，该溶液以去离子水作为溶剂，混合充分；

(5)每0.5h晃动1次；

(6)2h后倒出溶液，用自来水冲洗0.5h；

(7)取出种子于通风橱中用纸巾晾干后播种，种子在纸袋中可保存2周。

二、耐盐小麦NaN₃化学诱变育种：

(1)诱变材料种植在0.4％的盐池，盐胁迫下自然选择和人工选择，筛选出耐盐突变体；

(2)选出的耐盐突变材料旱盐选种圃株行种植，盐逆境胁迫进行筛选选择并扩繁种子；

(3)选种场圃设置，创造耐盐、抗旱、高产小麦基因型充分表达和选择的有利环境，根据耐盐小麦育种目标要求，选种场圃设逆境和非逆境两圃，非逆境圃设在水肥地土质为中壤，0～20cm耕层有机质含量为1.39％，全氮含量为0.097％，速效P₂O₅含量为11ppm，小麦生育期保浇4水以上，满足肥料供应；逆境选种圃设在旱盐地，土壤含盐量0.3％左右，全生育期均不浇水，土壤肥力基本同水地圃.通过旱盐地圃创造胁迫逆境环境，使耐盐突变基因充分表达、抗旱、耐干热风、水肥反应能力也能充分表现，通过旱盐地圃的建立，显著提高了小麦耐盐性选择的有效性；

(4)入选后代交替选择培育，突变材料分别在旱盐圃和非逆境圃进行鉴定筛选，稳定优良株系进入产比试验；

(5)采取逆境、非逆境、室内平行鉴定的方法对基本稳定的耐盐品系进行多层鉴定，对正确评价品系抗盐性、丰产性以及适应性具有良好作用，对新品系的合理利用提供可靠依据，鉴定筛选出耐盐、抗旱、高产小麦品系，进入品种审定程序。

本发明培育方法的有益效果在于：

1、选用叠氮化钠作为耐盐小麦育种诱变剂，无残毒，诱变种子破坏性小、突变率高，变异的类型多(有形态变异、结构变异、生理生化变异等)，为选择提供了丰富的材料。常用化学诱变剂如烷化剂、碱基类似物、羟胺、吖啶色素等，其溶液有剧毒,安全性不好。

2、本发明通过旱盐地圃建立，创造胁迫逆境环境，使耐盐突变基因能够充分定向表达，抗旱、耐干热风、水肥反应能力也能充分表现。解决了目前常用诱变技术单一非逆境选种圃耐盐突变基因不能定向表达的技术难题，克服了选择的盲目性。

3、诱变材料通过两代分离和高盐胁迫筛选，不耐盐个体受盐害死亡，耐盐突变基因定向表达，保留下来的植株多为耐盐植株，解决了耐盐突变体早代识别难的问题。选出的耐盐群体为耐盐品种选育奠定了坚实的基础。

4、逆境和非逆境环境交替选择对促进育种材料抗逆性与丰产性的有效结合，以及品种特殊适应性和广泛适应性的培育具有重要意义。通过交替选择，产量适应范围变宽，产量潜力增大，品种的广泛适应性增强，选择的有效性比传统方法提高。

5、采取田间、室内、设施模拟鉴定的方法对基本稳定品系进行多层鉴定，对正确评价品系抗逆性、丰产性以及适应性具有良好作用，对新品系的合理利用提供可靠依据。

6、本发明的优点是技术难度低，操作简便、成本低，后代较易稳定遗传，一般到M3代就可稳定，能够在较短的时间内获得更多的优良耐盐变异类型，后代处理方法保证了耐盐、抗旱、高产小麦育种目标的实现。

具体实施方式

一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法，采用叠氮化钠(NaN₃)为诱变剂，改进选种场圃设置，对沧麦6005进行处理，具体方法步骤如下：

1、叠氮化钠诱变小麦步骤

1)低温适应：取1000g小麦种子，用5L自来水于0-4℃浸泡16h

2)用5L 20℃自来水冲洗4遍

3)在20℃下用5L自来水浸泡4h

4)用去离子水冲洗四遍

5)烧瓶中加入4.5L去离子水，

6)然后加入0.5L 1M KH₂PO₄(pH＝3.0),摇匀。

7)于通风橱加入5.0ml 1M NaN₃(去离子水)，混合充分。

8)把烧瓶连接到通风设备，每0.5h晃动1次

9)倒出溶液，用自来水冲洗3次

10)用活水洗0.5h

11)于通风橱中用纸巾晾干种子，过夜后播种自交一代(M0)。

2、M1、M2代高盐胁迫筛选

M1沧麦6005在0.4％设施鉴定盐池中选择耐盐突变体2株。

M2代播种在土壤含盐量0.3％的旱盐地选种圃分离并进行筛选，选出耐盐突变体144株。

M3、M4代通过交替选择，确定耐盐株系72个，进入新品种选育鉴定、产比选择程序。

在经过NaN₃诱变处理的沧麦6005材料中，入选的耐盐突变体种在设施鉴定盐池中，后代经过耐盐鉴定后，其耐盐性达到0.4％。

目前鉴定筛选出的耐盐、抗旱、高产小麦品系，正在进入品种审定程序。

Claims (1)

1.一种耐盐小麦叠氮化钠诱变培育方法，其特征是采用叠氮化钠(NaN3)为诱变剂，改进选种场圃设置，具体方法步骤如下：

一、育种材料叠氮化钠诱变处理：

(1)低温适应：取若干种子，用自来水稳定在0～4℃浸泡16小时；

(2)使用20℃自来水冲洗四遍，然后在20℃下用自来水浸泡4小时；

(3)使用去离子水冲洗4遍后，加入去离子水，然后加入1M KH₂PO₄(pH＝3.0)，摇匀；

(4)然后置于通风橱中加入1M NaN₃溶液，该溶液以去离子水作为溶剂，混合充分；

(5)每0.5小时晃动1次；

(6)2小时后倒出溶液，用自来水冲洗0.5小时；

(7)取出种子于通风橱中用纸巾晾干后播种，种子在纸袋中可保存2周。

二、耐盐小麦NaN₃化学诱变育种：

(1)诱变材料种植在0.4％的盐池，盐胁迫下自然选择和人工选择，筛选出耐盐突变体；

(2)选出的耐盐突变材料旱盐选种圃株行种植，盐逆境胁迫进行筛选选择并扩繁种子；

(3)选种场圃设置，创造耐盐、抗旱、高产小麦基因型充分表达和选择的有利环境，根据耐盐小麦育种目标要求，选种场圃设逆境和非逆境两圃，非逆境圃设在水肥地土质为中壤，0～20cm耕层有机质含量为1.39％，全氮含量为0.097％，速效P₂O₅含量为11ppm，小麦生育期保浇4水以上，满足肥料供应；逆境选种圃设在旱盐地，土壤含盐量0.3％左右，全生育期均不浇水，土壤肥力基本同水地圃.通过旱盐地圃创造胁迫逆境环境，使耐盐突变基因充分表达、抗旱、耐干热风、水肥反应能力也能充分表现，通过旱盐地圃的建立，显著提高了小麦耐盐性选择的有效性；

(4)入选后代交替选择培育，突变材料分别在旱盐圃和非逆境圃进行鉴定筛选，稳定优良株系进入产比试验；

(5)采取逆境、非逆境、室内平行鉴定的方法对基本稳定的耐盐品系进行多层鉴定，对正确评价品系抗盐性、丰产性以及适应性具有良好作用，对新品系的合理利用提供可靠依据，鉴定筛选出耐盐、抗旱、高产小麦品系，进入品种审定程序。