CN112470922B - 物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法 - Google Patents

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Abstract

物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法，本发明属于核农学领域，它为了解决矮生菜豆的鲜荚产量较低的问题。获得生育期延长突变株的方法：一、将矮生食荚菜豆的干种子放置在离子注入设备中进行氮离子注入，氮离子注入后的种子在田间栽培，获得M1代种子；二、对M1代种子进行60Co‑γ射线辐照处理，辐照处理后的种子在田间栽培，获得M2代种子；三、将M2代种子继续栽培，经表型筛选获得生育期延长突变株，获得生育期延长的菜豆突变株。本发明利用复合诱变方法能够获得生育期延长的菜豆突变种质。经N+离子注入与60Co‑γ射线辐照复合处理矮生菜豆，获得生育期延长突变株209株，生育期可延长10～50天。

Description

物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法
技术领域
本发明属于核农学领域，具体涉及一种N+离子注入与60Co-γ射线辐照复合处理矮生菜豆的方法，从而创制生育期延长突变株。
背景技术
菜豆(Phaseolus vulgaris L.)又称芸豆，是世界上种植面积最大的食用豆类。营养丰富，蛋白质含量高，在世界各地均有栽培，既是蔬菜也是粮食，是出口创汇的重要农副产品，种植菜豆对于农业种植结构调整具有重要作用。黑龙江省是高品质菜豆的重要产区，“一点红”、“将军豆”等品种目前已经进入北上广、乃至新疆等省份，市场前景极好。
目前菜豆的生产主要以露地种植的蔓生菜豆为主，生产中架材、人工等投入巨大，限制了菜豆的大规模种植。矮生和半蔓生菜豆成熟期早、露地栽培不需搭架，但鲜荚适采期比蔓生菜豆短半个月至一个月，导致鲜荚产量较低。生育期能够影响菜豆的开花结实、株高和产量，也是育种主要的选择目标性状。为降低种植总投入，提高实际效益，培育生育期长的矮生或半蔓生菜豆新品种，从而提高其鲜荚产量，不仅可有效解决目前的问题，也符合未来菜豆种植的发展趋势。
菜豆是自花授粉作物，花为蝶形两性完全花，具有闭花自花授粉的习性。菜豆花器官的结构特殊，杂交授粉难度大，杂交成功率约20％，但仍是国内菜豆新品种培育和良种繁育的主要方法。辐射诱变技术的特点之一为突变率高，突变谱宽，并且对生育期和产量具有一定的影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决矮生菜豆的鲜荚产量较低的问题，而提供一种物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法。
本发明物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法按照以下步骤实现：
一、将矮生食荚菜豆的干种子放置在离子注入设备中进行氮离子注入，控制氮离子注量为3×1016N+/cm2～5×1016N+/cm2，氮离子注入后的种子在田间栽培，获得M1代种子；
二、对M1代种子进行60Co-γ射线辐照处理，控制辐照剂量为20Gy～150Gy，辐照处理后的种子在田间栽培，获得M2代种子；
三、将M2代种子继续栽培，经表型筛选获得生育期延长突变株，获得生育期延长的菜豆突变株。
本发明利用复合诱变方法能够获得生育期延长的菜豆突变种质。经N+离子注入与60Co-γ射线辐照复合处理矮生菜豆，获得生育期延长突变株209株，生育期可延长10～50天。不同复合处理的生育期延长效果有所差异，氮离子注入注量4×1016N+/cm2复合60Co-γ射线80Gy辐照剂量的生育期延长突变最佳，突变率为5.69％。生育期延长可明显增加鲜荚产量，表现优良的单株可增加鲜荚产量1倍左右。通过此方法，可选育出产量高，生育期长的矮生菜豆品种，有效降低菜豆种植总投入，提高实际效益，提升菜豆在农业种植结构调整中的重要优势。
附图说明
图1为实施例中生育期延长突变株7月22日的照片；
图2为实施例中同一株突变体8月2日的照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法按照以下步骤实现：
一、将矮生食荚菜豆的干种子放置在离子注入设备中进行氮离子注入，控制氮离子注量为3×1016N+/cm2～5×1016N+/cm2，氮离子注入后的种子在田间栽培，获得M1代种子；
二、对M1代种子进行60Co-γ射线辐照处理，控制辐照剂量为20Gy～150Gy，辐照处理后的种子在田间栽培，获得M2代种子；
三、将M2代种子继续栽培，经表型筛选获得生育期延长突变株，获得生育期延长的菜豆突变株。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述矮生食荚菜豆的品种为A18-1(全生育期约55天)。
本实施方式矮生食荚菜豆由黑龙江大学农作物研究院提供。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中控制注入氮离子的能量为30keV。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤一中控制氮离子注量为4×1016N+/cm2。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是步骤二控制辐照剂量为60～100Gy。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式五不同的是步骤二控制辐照剂量为80Gy。
实施例：本实施例物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法按照以下步骤实现：
一、在2018年选用矮生食荚菜豆品种A18-1的干种子，将矮生食荚菜豆的干种子放置在离子注入设备中进行氮离子注入，注入高压30keV，控制氮离子注量为4×1016N+/cm2，氮离子注入后的种子在田间栽培，另设对照组(CK)，对照组不进行氮离子注入，记录变异情况，获得M1代种子；
二、第二年春季，对M1代种子进行分组，然后进行60Co-γ射线辐照处理，辐照剂量率0.1Gy/min，辐照剂量分别为20Gy，40Gy，60Gy，80Gy和150Gy，另设对照组(CK)，对照组不进行60Co-γ射线处理和N+离子注入处理，辐照处理后的种子在田间栽培，获得M2代种子；
三、第三年春季，将M2代种子种于田间，选择性状优良，稳定遗传的株系保存并记录，获得生育期延长的菜豆突变株。
图1和图2为同一株(生育期延长)突变体在7月22日和8月2日的照片，而对照组和其它非生育期延长辐照处理组已于8月2日前收获完毕。
本实施例不同复合处理对矮生菜豆生育期延长突变率的影响如下表1所示。
表1不同复合处理对矮生菜豆生育期延长突变率的影响(共存活10647株)
Figure BDA0002802826300000031

Claims (3)

1.物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法，其特征在于该获得生育期延长突变株的方法按照以下步骤实现：
一、将矮生食荚菜豆的干种子放置在离子注入设备中进行氮离子注入，控制氮离子注量为3×1016N+/cm2～5×1016N+/cm2，氮离子注入后的种子在田间栽培，获得M1代种子；
二、对M1代种子进行60Co-γ射线辐照处理，控制辐照剂量为80Gy，辐照处理后的种子在田间栽培，获得M2代种子；
三、将M2代种子继续栽培，经表型筛选获得生育期延长突变株，获得生育期延长的菜豆突变株。
2.根据权利要求1所述的物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法，其特征在于步骤一中控制注入氮离子的能量为30 keV。
3.根据权利要求1所述的物理方法复合诱变矮生菜豆获得生育期延长突变株的方法，其特征在于步骤一中控制氮离子注量为4×1016N+/cm2。
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