CN116138163A - 一种重离子束辐照诱变的薰衣草育种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及作物育种技术领域，具体公开了一种重离子束辐照诱变的薰衣草育种方法，其包括以重离子束辐照从薰衣草幼苗上获取的幼嫩枝条的步骤。本发明的育种方法采用幼嫩枝条，其上的细胞处于有丝分裂的旺盛时期，代谢加快，此时进行重离子束辐射辐照处理，提高了突变率。且枝条幼嫩、含水量高，较低的辐照剂量可获得较高的突变率，进而节约辐照时间。本发明利用快速无性扦插繁殖结合人工自交的方法筛选稳定突变株，从而缩短了育种周期；后代变异材料丰富，有益类型多，可筛选出花期变化、穗型变异、矮化、花色变异等有研究价值的突变体，为培育薰衣草新品种提供了一条新的技术途径。
Description
技术领域
本发明涉及作物育种技术领域，尤其涉及一种重离子束辐照诱变的薰衣草育种方法。
背景技术
薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.)为唇形科，薰衣草属多年生草本植物，半灌木、小灌木，是一种名贵的天然香料植物，素有“芳香女王”的美誉。薰衣草原产于地中海沿岸，在法国、日本、中国、澳大利亚等地均有分布。薰衣草株高约为50-100cm，为丛生状，花色鲜艳，香气怡人，不仅是尚佳的观赏植物，而且其花穗提取的精油具有镇静、除异味等多种功能，被广泛应用于医药保健化妆品及日用化工领域。
我国薰衣草引种始于上世纪50年代初，从法国、保加利亚等欧洲国家引种。而今在我国的主栽品种均为科研人员20世纪60、70年代选育或改良的品系或品种，栽培品种的提纯复壮、新品种选育工作已经落后于生产需求。另外，随着人民生活水平的提高，对于环境的香化、美化需求日益提高，以薰衣草为主题的生态旅游已经成为新旅游经济增长点。但是，目前观赏园艺中使用的薰衣草花期不集中、精油含量低、植株抗性差、观赏效果不佳等问题严重制约了薰衣草旅游经济的增长。
在植物科学研究中，突变体的获取是首要前提，辐射诱育种人为地利用各种物理诱变因素，诱发植物产生遗传变异，从而在较短时间内获得有利用价值的突变体，根据育种目标选出新品种供生产利用，或者作为新种质在育种中作为亲本使用。利用重离子束辐射育种以其简便、安全及突变率高、变异谱大、能打破旧的性状连锁实现基因重组且变异稳定，短时间内可育出新品种等特点而成为植物改良的重要途径之一。常规的薰衣草辐射诱变以休眠的干种子为材料，所需要的辐照剂量较大，然而以薰衣草幼苗枝条为辐照材料研究尚未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何选育更多的薰衣草新品种。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种薰衣草育种的方法，包括以重离子束辐照从薰衣草幼苗上获取的幼嫩枝条进行薰衣草育种的步骤。
上述方法中，所述薰衣草幼苗为生长至具10片叶子时的幼苗。
上述方法中，所述薰衣草幼嫩枝条为长4～5cm的枝条。
上述方法中，所述辐照为以能量为80MeV/u、传能线密度为34keV/μm的碳离子束进行，所述辐照的剂量为10-80Gy，所述辐照的时长为1.2～1.5h。
上述方法中，所述辐照的剂量优选为50Gy。
上述方法中，所述方法还包括将辐照后的幼嫩枝条扦插种植后，初筛出与未辐照薰衣草有明显表型差异的突变植株，取所述突变植株的枝条无性繁殖，无性繁殖所得植株自交选育，选取自交后代中表型与突变植株一致的遗传稳定的株系，该株系即为目的薰衣草突变株系。
本发明选择薰衣草幼苗枝条进行重离子束束辐照诱导突变，与现有技术相比具有以下优点：
(1)不同于休眠期的薰衣草干种子，幼苗枝条细胞处于有丝分裂的旺盛时期，代谢加快，此时进行重离子束辐射辐照处理，提高了突变率；(2)幼苗枝条幼嫩、含水量高，较低的辐照剂量可获得较高的突变率，进而节约辐照时间；(3)利用快速无性扦插繁殖结合人工自交的方法筛选稳定突变株，从而缩短了育种周期；(4)后代变异材料丰富，有益类型多，可筛选出花期变化、穗型变异、矮化、花色变异等有研究价值的突变体，同时结合ISSR分子标记技术检测其遗传稳定性，为培育薰衣草新品种提供了一条新的技术途径。
附图说明
图1为本发明实施例1中重离子束诱变选育薰衣草突变植株技术流程。
图2为本发明实施例1中辐照枝条的扦插繁殖照片。图中，A为在育苗盘中进行生根培养的照片，B为定植到花盆中的照片。
图3为本发明实施例1中重离子束辐照诱变薰衣草部分突变表型照片。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
薰衣草选种及保存：将收集到的狭叶薰衣草种子进行选种，选择饱满、大小均匀的种子储藏在种子袋中，于6℃下保存薰衣草种子。
本实施例重离子束辐照诱变薰衣草的育种方法的技术路线见图1，具体步骤如下：
将上述筛选出的种子置于质量百分含量10％的NaClO水溶液中，消毒18分钟后用去离子水清洗5遍，再将清洗的种子置于200mg/L的赤霉素溶液中，浸种3小时后用去离子水清洗5遍。
将消毒并浸种后的薰衣草种子在蛭石中培养，具体在23～25℃的培养间中避光培养，破土后，置于23～25℃，光周期16小时光照、8小时黑暗的培养间培养，待生长至3片叶时，根长至3cm左右时，移栽至花盆中，于温度24～27℃，光周期16小时光照、8小时黑暗的培养间，待生长至10片叶子时，得到薰衣草幼苗。
幼苗枝条辐照处理：剪取上述薰衣草幼苗上4～5cm长的幼嫩枝条240条，进行辐照诱变处理，辐照离子种类为碳离子，能量为80MeV/u，传能线密度LET＝34keV/μm，辐照剂量设为8个处理，具体为0Gy(对照)、10、15、20、30、40、50和60Gy，幼嫩枝条辐照时间1.2～1.5h即可，本次辐照处理时间为：1.2h。
将不同剂量辐照后的幼嫩枝条分别在装有蛭石的育苗盘中进行生根培养，照片见图2的A，隔天浇灌1/5Hogland营养液，待根长到2～3cm时，单株移栽并定植在草炭土:黑土(V：V)＝1:1的花盆中，照片见图2的B，培养温度为24～27℃，光周期为16小时光照、8小时黑暗。
种植后30d统计存活率，统计致死率，结果表明50Gy左右是半致死量，因此50Gy是薰衣草枝条的最佳辐照剂量。
在50Gy辐照处理后生根定植的植株中，整个生长期观察并标记与对照有差异的明显表型(图3为部分突变表型照片)，标记的为初筛突变植株。
将初筛突变植株进行无性繁殖，取其顶端8～10cm长的枝条扦插至装有蛭石的育苗盘中，单株单盘，隔天浇灌1/5Hogland营养液进行生根培养，待根生长至2～3cm长时，单株单盆定植，观察并记录与初筛突变植株突变表型一致的植株定为突变材料；
上述获取的突变材料在薰衣草现蕾期用硫酸纸袋进行套袋，待到盛花期的上午9点～12点用毛笔蘸取花粉进行自交并标记，即完成人工自交授粉，成熟期收获种子，并将种子播种，待生长后性状与突变材料表型一致的材料即为稳定遗传的薰衣草突变株系，本实例筛选的突变株系花期较对照提前32d左右，花穗长度增加2～3cm。
不同于休眠期的薰衣草干种子，幼苗枝条细胞处于有丝分裂的旺盛时期，代谢加快，此时进行重离子束辐射辐照处理，提高了突变率(本实例的突变率为3.8％，而一般干种子的突变率仅为0.26％)；幼苗枝条幼嫩、含水量高，较低的辐照剂量可获得较高的突变率，进而节约辐照时间(所需的辐照时间仅为1.2-1.5h，而干种子的辐照时间为3.7-4h)。本发明利用快速无性扦插繁殖结合人工自交的方法筛选稳定突变株，从而缩短了育种周期；后代变异材料丰富，有益类型多，可筛选出花期变化、穗型变异、矮化、花色变异等有研究价值的突变体，同时可结合ISSR分子标记技术检测其遗传稳定性，为培育薰衣草新品种提供了一条新的技术途径。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。
Claims (7)
1.薰衣草育种的方法，其特征在于，包括以重离子束辐照从薰衣草幼苗上获取的幼嫩枝条进行薰衣草育种的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述薰衣草幼苗为生长至具10片叶子时的幼苗。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述薰衣草幼嫩枝条为长4～5cm的枝条。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述种子为干种子。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述辐照为以能量为80MeV/u、传能线密度为34keV/μm的碳离子束进行，所述辐照的剂量为10-80Gy，所述辐照的时长为1.2～1.5h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述辐照的剂量为50Gy。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将辐照后的幼嫩枝条扦插种植鉴定出与未辐照薰衣草有表型差异的突变植株，取所述突变植株的枝条无性繁殖，无性繁殖所得植株自交选育，选取自交后代中表型与突变植株一致的遗传稳定的株系，该株系即为目的薰衣草突变株系。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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