CN114831022A - 一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，包括以下步骤：(1)种子与基质处理；(2)诱变处理与播种；(3)数据统计分析。本发明利用秋水仙素处理桃金娘种子可获得表型突变体，形态指标与对照相比，差异极显著；采用本发明的探究方法为创新开发桃金娘新种质提供了有效途径。
Description
【技术领域】
本发明属于植物诱变技术领域，具体涉及一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法。
【背景技术】
桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa(Ait.)Hassk.)是桃金娘科(Myrtaceae)桃金娘属(Rhodomyrtus)植物，又名山菍、菍果、多莲、当梨根、稔子树、豆稔、仲尼等。花有长梗，常单生，紫红色；花期4-5月；浆果卵状壶形，熟时紫黑色。产台湾、福建、广东、广西、云南、贵州及湖南最南部。生于丘陵坡地，为酸性土指示植物。桃金娘果可食用，全株供药用，有活血通络，收敛止泻，补虚止血的功效，此外，常用于园林绿化、生态环境建设，是山坡复绿、水土保持的常绿灌木。
目前有关桃金娘的报道主要是其有性繁殖、无性繁殖、药用和食用等方面的研究，但是还未见使用秋水仙素对桃金娘种子进行诱变的相关报道。因此，本发明以桃金娘种子为试材，对秋水仙素设置不同浓度(0mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml、3mg/ml、5mg/ml和10mg/ml)和不同浸泡时间(12h、24h、36h、48h)，探究各因素水平对桃金娘幼苗成活及变异的影响，探索秋水仙素对桃金娘的诱变效应，为今后桃金娘种质创新提供理论依据。
【发明内容】
本发明提供一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，以解决如何利用秋水仙素探究对桃金娘的诱变效应影响的实际技术问题。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，包括以下步骤：
(1)种子与基质处理；
(2)诱变处理与播种；
(3)数据统计分析。
进一步地，步骤(1)中种子与基质处理的方法，包括以下步骤：
将采收的种子用手将果肉碾碎，然后用沙与果肉反复摩擦，直到果肉与种子完全分离，最后用清水反复冲洗种子，直到种子清洗干净为止，常温条件下，用KNO3溶液在遮光的条件下浸泡种子12h；
使用长宽高为60cm×30cm×10cm的无孔穴盘将河沙分装，基质分装厚度5cm，预留2cm，用500倍的多菌灵水溶液消毒。
进一步地，所述KNO3溶液的浓度为5000mg/L。
进一步地，步骤(2)中诱变处理与播种的方法，包括以下步骤：
秋水仙素先用无水酒精溶解，再用蒸馏水稀释，设置6个浓度梯度，设置4个时间，每个处理300粒种子，重复三次，共21600粒种子，将种子分别在上述6个浓度梯度的秋水仙素溶液浓度下进行黑暗浸种处理，达到浸种时间后取出种子，蒸馏水冲洗5次，然后播种；将各个处理的种子与河沙混合，均匀将种子播种于河沙，再覆盖2.0cm河沙，用手轻轻压紧，直至河沙与种子紧密结合，最后用1000倍多菌灵水溶液淋透，播种后，播种基质湿度保持60-70％，环境温度25-30℃。
进一步地，6个浓度梯度为：0mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml、3mg/ml、5mg/ml和10mg/ml。
进一步地，4个时间为：12h、24h、36h、48h。
进一步地，步骤(3)中数据统计分析的方法，包括以下步骤：
播种后，桃金娘种子发芽，待幼苗长至2-3cm，含有4-6个叶片时进行移栽，统计移栽数及移栽半年后的幼苗成活率；
移栽一年后统计变异率，测定表型变异株的株高、地径、叶形、株型、叶色相关指标；
试验数据采用Excell 2010进行统计，采用软件分别对同一浸泡时间内不同浓度下的成活率、变异率进行多重比较。
进一步地，株高、地径和叶色的测定分别采用卷尺、数显游标卡尺和皇家园艺出版的比色卡。
进一步地，软件为DPS软件。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
(1)本发明利用秋水仙素处理桃金娘种子可获得表型突变体，形态指标与对照相比，差异极显著。
(2)本发明用秋水仙素作为探究桃金娘诱变效应的诱变剂，用量不大、成本低，但效率高。
(3)采用本发明的探究方法可获得大量表型突变体，为创新开发桃金娘新种质提供了有效途径。
【附图说明】
图1为桃金娘株型散、枝条软、叶反卷图；
图2为桃金娘株型紧凑、叶近圆形、节间短图；
图3为桃金娘分枝多图；
图4为桃金娘株型直立、分枝少的对照图。
【具体实施方式】
1材料与方法
1.1材料
供试材料采自广西防城，种植于广西林科院园林花卉所，2020年9月2日开始采收种子。
化学诱变剂采用秋水仙素。
1.2方法
1.2.1种子与基质处理
将采收的种子立即用手将果肉碾碎，然后用沙与果肉反复摩擦，直到果肉与种子完全分离，最后用清水反复冲洗种子，直到种子清洗干净为止。常温条件下，用5000mg/LKNO3溶液在遮光的条件下浸泡种子12h。
使用无孔穴盘(60cm×30cm×10cm)将河沙分装，基质分装厚度5cm，预留2cm，种子播种后，再覆盖2cm的河沙，最后全部用500倍的多菌灵水溶液消毒。
1.2.2诱变处理与播种
秋水仙素先用少量的无水酒精溶解，再用蒸馏水稀释。设置6个浓度梯度：0mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml、3mg/ml、5mg/ml和10mg/ml，设置4个时间：12h、24h、36h、48h。每个处理300粒种子，重复三次，共21600粒种子。将种子分别在上述秋水仙素溶液浓度下进行黑暗浸种处理，达到浸种时间后取出种子，蒸馏水冲洗5次，然后播种。将各个处理的种子与河沙混合，均匀将种子播种于河沙，再覆盖2.0cm河沙，用手轻轻压紧，直至河沙与种子紧密结合，最后用1000倍多菌灵水溶液淋透。播种后，播种基质湿度保持60-70％，环境温度25-30℃。
1.2.3数据统计分析
播种后，桃金娘种子发芽，待幼苗长至2-3cm，含有4-6个叶片时进行移栽，统计移栽数及移栽半年后的幼苗成活率。
移栽一年后统计变异率，测定表型变异株的株高、地径、叶形、株型、叶色等相关指标。株高、地径和叶色的测定分别采用卷尺(精度0.01cm)、数显游标卡尺(精度0.01mm)和皇家园艺出版的比色卡。
试验数据采用Excell 2010进行统计，采用DPS软件分别对同一浸泡时间内不同浓度下的成活率、变异率进行多重比较。
2结果与分析
2.1秋水仙素不同浓度与浸泡时间对桃金娘幼苗移栽成活的影响
由表1可知，4个浸泡时间处理下，均是浓度为1mg/ml时的成活率最高，同其他处理相比存在显著差异，成活率均在90％以上，其中浸泡24h、浓度1mg/ml时成活率最高(处理10时)，达96.09％；浸泡48h、浓度为10mg/ml时的成活率最低，为36.43％(处理24)；浓度为0mg/ml时的四个浸泡时间相比，浸泡12h的成活率最高，为71.37％(处理1)。
表1秋水仙素不同浓度与浸泡时间对桃金娘发芽率、成活率和变异率的影响
注：同一列数据上标相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。
2.2秋水仙素不同浓度与浸泡时间对桃金娘幼苗变异的影响
由表1和图1可知，使用秋水仙素处理桃金娘种子后，有16个处理共获得112株表型突变体，其中变异率最高的是处理24，达8.50％，其次是处理16、处理7和处理12，分别为5.21％、4.81％和3.51％，有三个处理的变异率在1.37％～1.78％之间，其余处理均为0。同一浸泡时间不同浓度处理之间的变异率存在显著或极显著差异；浸泡48h能获得更高的变异率。
秋水仙素诱变桃金娘种子后最明显的形态变异有两种类型：类型Ⅰ：株型紧凑、矮小、叶片椭圆、叶片增厚；类型Ⅱ：株型松散、枝条柔软、叶片边缘反卷且狭长。以未进行诱变处理的桃金娘植株为对照(CK)，从株高、地径、叶长、叶宽、叶厚、叶色、节间长度等数量性状指标和叶色方面对变异特征显著的表型突变体进行测定。结果如表2所示，表型突变体的数量性状指标均低于或小于对照，类型Ⅰ的数量指标处于最低端；叶色与对照相比无差异。
表2主要变异类型的形态指标
3结论与讨论
秋水仙素广泛应用于植物多倍体诱导研究中，但是秋水仙素作为一种有毒物质，在促进植物细胞加倍的同时也会对植物材料造成一定的毒害作用，可抑制种子萌发和植株生长。秋水仙素的浓度及处理时间是诱导突变必不可少的因素，本发明研究结果表明，浓度为1mg/ml时浸泡24h的成活率为最高，达96.09％，这说明一定浓度的秋水仙素和适宜的浸泡时间对桃金娘幼苗成活具有促进作用。
本发明研究绝大部分处理的成活率均在50％以上，并且成活率的高低并不随着秋水仙素浓度的增加和浸泡时间的延长而呈现明显降低的趋势，这与现有技术有所区别，可能原因是：一方面是物种不同对秋水仙素的敏感性不同，另一方面可能是本研究设置的浸泡时间最长只有48h，秋水仙素作用时间太短不能更充分的发挥其作用。
秋水仙素诱导植物组织材料后会出现不同类型的变异特征，本发明研究共获得112株表型突变体，其中采用1mg/ml浓度秋水仙素处理48h可以获得最高形态变异率，部分处理未获得变异株。本发明研究表型突变体变异特征最显著的是处理12、处理13和处理17，以株型紧凑、株型松散、节间缩短、植株矮小、枝条柔软、叶片近圆形、叶片增厚、叶片变薄和叶片边缘反卷且狭长等为主要特征，其余大部分表型突变体有随着植株长大变异特征逐渐消失的趋势。
以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (9)
1.一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)种子与基质处理；
(2)诱变处理与播种；
(3)数据统计分析。
2.根据权利要求1所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，步骤(1)中种子与基质处理的方法，包括以下步骤：
将采收的种子用手将果肉碾碎，然后用沙与果肉反复摩擦，直到果肉与种子完全分离，最后用清水反复冲洗种子，直到种子清洗干净为止，常温条件下，用KNO3溶液在遮光的条件下浸泡种子12h；
使用长宽高为60cm×30cm×10cm的无孔穴盘将河沙分装，基质分装厚度5cm，预留2cm，用500倍的多菌灵水溶液消毒。
3.根据权利要求2所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，所述KNO3溶液的浓度为5000mg/L。
4.根据权利要求1所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，步骤(2)中诱变处理与播种的方法，包括以下步骤：
秋水仙素先用无水酒精溶解，再用蒸馏水稀释，设置6个浓度梯度，设置4个时间，每个处理300粒种子，重复三次，共21600粒种子，将种子分别在上述6个浓度梯度的秋水仙素溶液浓度下进行黑暗浸种处理，达到浸种时间后取出种子，蒸馏水冲洗5次，然后播种；将各个处理的种子与河沙混合，均匀将种子播种于河沙，再覆盖2.0cm河沙，用手轻轻压紧，直至河沙与种子紧密结合，最后用1000倍多菌灵水溶液淋透，播种后，播种基质湿度保持60-70％，环境温度25-30℃。
5.根据权利要求4所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，6个浓度梯度为：0mg/ml、0.5mg/ml、1mg/ml、3mg/ml、5mg/ml和10mg/ml。
6.根据权利要求4所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，4个时间为：12h、24h、36h、48h。
7.根据权利要求1所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，步骤(3)中数据统计分析的方法，包括以下步骤：
播种后，桃金娘种子发芽，待幼苗长至2-3cm，含有4-6个叶片时进行移栽，统计移栽数及移栽半年后的幼苗成活率；
移栽一年后统计变异率，测定表型变异株的株高、地径、叶形、株型、叶色相关指标；
试验数据采用Excell 2010进行统计，采用软件分别对同一浸泡时间内不同浓度下的成活率、变异率进行多重比较。
8.根据权利要求7所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，株高、地径和叶色的测定分别采用卷尺、数显游标卡尺和皇家园艺出版的比色卡。
9.根据权利要求7所述的秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法，其特征在于，软件为DPS软件。
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| CN202210454124.1A Pending CN114831022A (zh) | 2022-04-27 | 2022-04-27 | 一种秋水仙素对桃金娘诱变效应的探究方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114831022A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5735078A (en) * | 1996-02-19 | 1998-04-07 | Japan Atomic Energy Research Institute | Method of producing intergeneric or interspecific hybrids by ion beam irradiation |
| RU2180474C1 (ru) * | 2000-10-09 | 2002-03-20 | Городской центр технического творчества | Способ предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур для синхронизации клеточных делений в корневой меристеме |
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-
2022
- 2022-04-27 CN CN202210454124.1A patent/CN114831022A/zh active Pending
Patent Citations (9)
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