CN111328710A - 一种高粱矮化诱变育种方法 - Google Patents

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杨彬
赵建武
彭之东
程彦俊
申惠勇
李�瑞
刘建兵
周建红
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Abstract

本发明属于高粱育种领域,具体涉及一种高粱矮化诱变育种方法。本发明通过选种后进行预处理；物理诱变，将高粱种子装入塑料袋内进行辐照处理；化学诱变，将辐射处理过的种子浸泡于化学诱变剂中处理，得到化学诱变种子；诱变后处理；矮化高粱突变体筛选；将单株收获的M1代种子下一年全部种植形成M2代株系，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，在株系中观察开花期性状的稳定性，已趋于稳定的进行混收混脱，收获M3代种子，即获得矮秆变异高粱品种；性状继续分离的株系，继续单株种植收获，收获M3代种子，下一系在M4代继续鉴定选择，直到获得矮秆变异高粱品种。

Description

一种高粱矮化诱变育种方法
技术领域
本发明属于高粱育种领域,具体涉及一种高粱矮化诱变育种方法。
背景技术
我国是一个人口大国,而高粱是三大粮食作物之一。高粱生产在我国的农业生产，国民经济中占有十分重要的地位。发展高粱生产对增加农民收入，保障国家粮食安全乃至经济安全具有重大的现实意义。我国高粱年生产总量虽然发展很快,但高粱年生产总量不足，与我国高梁的市场需求量还有较大差距,每年都需大量进口。受我国人均农业土地资源贫乏和农业种植结构调整的影响,我国高粱播种面积已难扩大。目前我国农业生产上又缺少系统有效的高粱增产增收种植模式。
辐射诱变育种可以提高基因交换、基因重组和打破不利基因连锁，辐射可创造丰富的遗传变异，拓宽原品种的遗传基础。我国的辐射诱变育种研究始于1957年，经过多年的努力，至2009年9月，以辐射诱变为主，与其他育种方法相结合，已累计育成新品种约802个，位居世界之首，辐射诱变技术在培育新品种和创制种质新资源方面发挥了重要作用。
发明内容
针对上述问题本发明提供了一种高粱矮化诱变育种方法。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种高粱矮化诱变育种方法，包括以下步骤：
步骤一：选种后进行预处理；
步骤二：物理诱变，将步骤一的高粱种子装入塑料袋内进行辐照处理；
步骤三：化学诱变，将步骤二辐射处理过的种子浸泡于化学诱变剂中处理，得到化学诱变种子；
步骤四：诱变后处理；
步骤五：矮化高粱突变体筛选；
步骤六：将单株收获的M1代种子下一年全部种植形成M2代株系，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，在株系中观察开花期性状的稳定性，已趋于稳定的进行混收混脱，收获M3代种子，即获得矮秆变异高粱品种；性状继续分离的株系，继续单株种植收获，收获M3代种子，下一系在M4代继续鉴定选择，直到获得矮秆变异高粱品种。
进一步，所述步骤一中选种的具体操作步骤是：采用分级筛选方法，选择无虫蛀，无碎伤，粒大，成熟度大于90％，净度大于90％的高粱种子；
所述步骤一中预处理的具体操作步骤是：将选出的高粱种子用0.4％高锰酸钾溶液浸泡1～2h进行消毒，再用流水冲洗3～5次后取出自然晾干备用。
进一步，所述步骤二辐照处理的具体操作步骤是：采用60Co-γ射线辐照处理，辐射剂量率为1～2Gy/min，辐射剂量为200～1000Gy。
优选的辐射剂量为300～700Gy。
进一步，所述步骤三化学诱变剂为：甲基磺酸乙酯(EMS)。
进一步，所述步骤三化学诱变剂的处理剂量：质量浓度为0.1％～0.3％；所述化学诱变剂的处理时间：浸泡时间为5～24h；批处理种子4000～5000粒。
优选的质量浓度为0.25％～0.3％。
优选的浸泡时间为10～12h。
进一步，所述步骤四诱变后处理的具体操作步骤是：将经步骤三化学诱变剂浸泡的高粱种子进行流水冲洗3～5次，放于阴凉处阴干24h。
进一步，所述步骤五矮化高粱突变体筛选的具体操作步骤是：将步骤四的诱变种子种植于大田，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，筛选出性状变异单株套袋自交，将所筛选出来的变异单株收获M1代种子。
与现有技术相比本发明具有以下优点：
本发明公开了一种高粱矮化诱变育种方法。本发明首次构建高粱种子诱变育种技术体系,获得高粱品种种质资源变异体；突变频率高；育种进程快,后代变异性状能较快稳定；省工、省时，缩短了育种时间,性状稳定快，加快高粱育种进程。诱变育种能够快速的提高育种突变率,扩大突变谱,性状稳定快,育种年限短,提供大量优异的种质资源。
具体实施方式
实施例1
一种高粱矮化诱变育种方法，包括以下步骤：
步骤一：选种后进行预处理；
步骤二：物理诱变，将步骤一的高粱种子装入塑料袋内进行辐照处理；
步骤三：化学诱变，将步骤二辐射处理过的种子浸泡于化学诱变剂中处理，得到化学诱变种子；
步骤四：诱变后处理；
步骤五：矮化高粱突变体筛选；
步骤六：将单株收获的M1代种子下一年全部种植形成M2代株系，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，在株系中观察开花期性状的稳定性，已趋于稳定的进行混收混脱，收获M3代种子，即获得矮秆变异高粱品种；性状继续分离的株系，继续单株种植收获，收获M3代种子，下一系在M4代继续鉴定选择，直到获得矮秆变异高粱品种。
进一步，所述步骤一中选种的具体操作步骤是：采用分级筛选方法，选择无虫蛀，无碎伤，粒大，成熟度大于90％，净度大于90％的高粱种子；
所述步骤一中预处理的具体操作步骤是：将选出的高粱种子用0.4％高锰酸钾溶液浸泡1～2h进行消毒，再用流水冲洗3～5次后取出自然晾干备用。
进一步，所述步骤二辐照处理的具体操作步骤是：采用60Co-γ射线辐照处理，辐射剂量率为1～2Gy/min，辐射剂量为200～1000Gy。
优选的辐射剂量为300～700Gy。
进一步，所述步骤三化学诱变剂为：甲基磺酸乙酯(EMS)。
进一步，所述步骤三化学诱变剂的处理剂量：质量浓度为0.1％～0.3％；所述化学诱变剂的处理时间：浸泡时间为5～24h；批处理种子4000～5000粒。
优选的质量浓度为0.25％～0.3％。
优选的浸泡时间为10～12h。
进一步，所述步骤四诱变后处理的具体操作步骤是：将经步骤三化学诱变剂浸泡的高粱种子进行流水冲洗3～5次，放于阴凉处阴干24h。
进一步，所述步骤五矮化高粱突变体筛选的具体操作步骤是：将步骤四的诱变种子种植于大田，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，筛选出性状变异单株套袋自交，将所筛选出来的变异单株收获M1代种子。
本发明诱变育种，只需要4年即可生成纯合品系，将节省2～6年时间，更为省时省力节省成本。见表1。
表1 诱变育种年限
Figure BDA0002458605490000041
Figure BDA0002458605490000051
正常育种年限最快在第6年的F5代，慢的纯和品系在8～10年。见表2。
表2 正常育种年限
品种 时间
父本×母本杂交 第1年
杂交1代F1 第2年
杂交2代F2 第3年
杂交3代F3 第4年
杂交4代F4 第5年
杂交5代F5 第6年
杂交6～8代F6～8 第7～9年
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领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。

Claims (10)

1.一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选种后进行预处理；
步骤二：物理诱变，将步骤一的高粱种子装入塑料袋内进行辐照处理；
步骤三：化学诱变，将步骤二辐射处理过的种子浸泡于化学诱变剂中处理，得到化学诱变种子；
步骤四：诱变后处理；
步骤五：矮化高粱突变体筛选；
步骤六：将单株收获的M1代种子下一年全部种植形成M2代株系，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，在株系中观察开花期性状的稳定性，已趋于稳定的进行混收混脱，收获M3代种子，即获得矮秆变异高粱品种；性状继续分离的株系，继续单株种植收获，收获M3代种子，下一系在M4代继续鉴定选择，直到获得矮秆变异高粱品种。
2.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤一中选种的具体操作步骤是：采用分级筛选方法，选择无虫蛀，无碎伤，粒大，成熟度大于90％，净度大于90％的高粱种子；
所述步骤一中预处理的具体操作步骤是：将选出的高粱种子用0.4％高锰酸钾溶液浸泡1～2h进行消毒，再用流水冲洗3～5次后取出自然晾干备用。
3.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤二辐照处理的具体操作步骤是：采用60Co-γ射线辐照处理，辐射剂量率为1～2Gy/min，辐射剂量为200～1000Gy。
4.根据权利要求3所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤二辐照处理辐射剂量为300～700Gy。
5.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤三化学诱变剂为：甲基磺酸乙酯。
6.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤三化学诱变剂的处理剂量：质量浓度为0.1％～0.3％；所述化学诱变剂的处理时间：浸泡时间为5～24h；批处理种子4000～5000粒。
7.根据权利要求6所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤三化学诱变剂的处理剂量：质量浓度为0.25％～0.3％。
8.根据权利要求6所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述化学诱变剂的处理时间：浸泡时间为10～12h。
9.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤四诱变后处理的具体操作步骤是：将经步骤三化学诱变剂浸泡的高粱种子进行流水冲洗3～5次，放于阴凉处阴干24h。
10.根据权利要求1所述的一种高粱矮化诱变育种方法，其特征在于：所述步骤五矮化高粱突变体筛选的具体操作步骤是：将步骤四的诱变种子种植于大田，选择未处理的种子做对照，开花期与对照相比，筛选出性状变异单株套袋自交，将所筛选出来的变异单株收获M1代种子。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113016607A (zh) * 2021-04-28 2021-06-25 江苏海葆力生物科技有限公司 甜高粱育种方法
CN113692968A (zh) * 2021-08-06 2021-11-26 中国农业科学院棉花研究所 一种基于直线电子加速器建立棉花辐照诱变文库的方法
CN114431141A (zh) * 2022-03-16 2022-05-06 遵义市农业科学研究院 一种酱香型酒用糯高粱矮化新品种的选育方法

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