一種澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法
【專利摘要】一種澳洲堅果新種質(zhì)的創(chuàng)制方法。本發(fā)明涉及一種通過60Co-γ射線輻照澳洲堅果萌動種子來創(chuàng)制澳洲堅果新種質(zhì)的方法。其步驟為：將新鮮的澳洲堅果成熟種子播于沙床催芽至裂殼寬度1mm以上；棄去芽點已突出果殼的種子和未裂殼的種子；將裂殼程度適宜的萌動種子用劑量為10Gy-130Gy的60Co-γ射線輻照；輻照完畢后繼續(xù)播入沙床使其繼續(xù)發(fā)芽和生長；觀察誘變苗的株高、莖粗和葉片畸變等形態(tài)特征變化；獲得澳洲堅果新種質(zhì)并定植于大田。本發(fā)明可快速有效地創(chuàng)制出大量澳洲堅果新種質(zhì)，克服我國澳洲堅果種質(zhì)資源短缺的現(xiàn)狀，拓寬澳洲堅果種質(zhì)資源。
【專利說明】一種澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種種質(zhì)創(chuàng)制方法，具體說是一種通過6tlCo- Y射線輻照澳洲堅果萌動種子來創(chuàng)制澳洲堅果新種質(zhì)的方法。
技術(shù)背景
[0002]澳洲堅果(Macadamiaspp.)是山龍眼科(Proteaceae)澳洲堅果屬(MacadamiaF.Muell)常綠喬木，原產(chǎn)于澳大利亞昆士蘭州東南部和新南威爾士州北部沿海亞熱帶雨林中，19世紀(jì)后期引種到美國夏威夷，并在1948年后開始在夏威夷大規(guī)模商業(yè)性種植。我國自上個世紀(jì)70年代末開始澳洲堅果的引種和試種，目前在云南、廣東、廣西、海南等熱區(qū)省份均有分布，但主要的商業(yè)化種植還是在云南。
[0003]由于國內(nèi)引種栽培澳洲堅果的時間較短，目前生產(chǎn)上主要選用的是澳大利亞和夏威夷的育成品種，盡管研究者們近年來進行了大量的品種比較試驗和實生選種工作，也篩選出了一些相對適合我國熱區(qū)種植的國外品種，但其單位面積產(chǎn)量僅有相應(yīng)品種在其國外原產(chǎn)地的1/3~1/2，嚴(yán)重影響了果農(nóng)種植澳洲堅果的積極性，制約了我國澳洲堅果產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，選育出適合我國不同生境條件的澳洲堅果品種迫在眉睫，而大量多樣化的種質(zhì)資源則是品種選育的基礎(chǔ)。由于我國不是澳洲堅果的原產(chǎn)地，因此無法獲得一些優(yōu)異的野生種質(zhì)資源，幾乎所有新種質(zhì)的創(chuàng)制均需要依賴化學(xué)或物理的人工誘變手段。而萌動種子由于其處于活躍的核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達時期，相對處于休眠期的干種子，極易受外界誘變源的影響發(fā)生基因突變，產(chǎn)生新種質(zhì)。
[0004]60Co- Y射線自上個世紀(jì)被應(yīng)用到植物誘變育種領(lǐng)域以來，已在眾多大宗作物及一些經(jīng)濟作物如果樹、蔬菜和花卉等的育種中應(yīng)用并取得了顯著成效，但由于澳洲堅果特殊的結(jié)構(gòu)，將6ciCo-Y射線輻照應(yīng)用于澳洲堅果萌動種子來進行種質(zhì)創(chuàng)新的研究國內(nèi)外尚未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種澳洲堅果新種質(zhì)的創(chuàng)制方法，它通過6tlCo- Y射線輻照澳洲堅果萌動種子來創(chuàng)制新的澳洲堅果種質(zhì)，其射線的輻照方式及劑量合理，可顯著縮短品種選育周期，經(jīng)濟效益較好。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
①采摘成熟的澳洲堅果種子，人工脫皮后立刻播種于用多菌靈滅菌后的濕潤沙床，每天灑水2次保持沙床濕度為75%~80%，3周后選取果殼開裂至Imm以上但芽點尚未突出果殼的種子；
②將裂殼將裂殼程度適宜的萌動種子用劑量為10Gy~130Gy的6tlCo-Y射線輻照；
③輻照后的萌動種子繼續(xù)播入用多菌靈滅菌后的濕潤沙床，每天灑水2次保持沙床濕度為75%~80%，2~8周后種子萌發(fā) 成幼苗，即獲得誘變苗，通過對發(fā)芽率的統(tǒng)計獲得新種質(zhì)創(chuàng)制的6tlCo-Y射線輻照最適劑量和致死劑量；④對萌發(fā)的幼苗的株高、莖粗、葉片畸變情況、株型畸變情況進行觀測并與對照組比對，重點觀測經(jīng)半致死劑量至致死劑量間6tlCo-Y射線輻照后誘變苗；
⑤找出有顯著形態(tài)變異的誘變苗作為新種質(zhì)定植于大田。
[0007]上述步驟①中選用的澳洲堅果種子為新鮮的成熟種子。
[0008]上述步驟②中所用6tlCo- Y射線劑量為40 Gy~lOOGy，劑量率為10 Gy/h。
[0009]澳洲堅果品種D4和A16萌動種子的最佳輻照劑量在40 Gy~70 Gy,品種0.C和HAES900萌動種子的最佳輻照劑量在70~100 Gy0
[0010]60Co- Y射線應(yīng)用于澳洲堅果誘變具有很大的優(yōu)勢:6°Co- Y射線是鈷原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線，具有很強的穿透力，它能穿透植物體內(nèi)部，并與植物細(xì)胞發(fā)生電離作用，電離產(chǎn)生的離子作用于細(xì)胞內(nèi)的核酸、蛋白質(zhì)、酶等生物大分子，使其遺傳性狀發(fā)生變化，從而形成一個遺傳意義上全新的物種。利用本發(fā)明可創(chuàng)制出大量具有明顯性狀變異的澳洲堅果新種質(zhì)，創(chuàng)制出的新種質(zhì)可為澳洲堅果本土品種選育奠定堅實基礎(chǔ)，若部分具有較多優(yōu)異性狀的新種質(zhì)直接進入選育種程序，可顯著縮短品種選育周期，可創(chuàng)造較大的經(jīng)濟收益。
[0011]與已有相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點是:
①利用6tlCo-Y射線輻照創(chuàng)制澳洲堅果新種質(zhì)，技術(shù)成熟，安全可靠；
②利用澳洲堅果裂殼至Imm以上但芽點尚未突出果殼的萌動種子作為種質(zhì)創(chuàng)新的材料，因萌動種子處于活躍的核酸復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、表達時期，極易受6ciCo- Y射線輻照的影響發(fā)生基因突變，產(chǎn)生新種質(zhì)；相比而言，干種子、果殼開裂小于Imm的種子和果殼未開裂的種子未達到活躍的萌動狀態(tài)，效果遠不如萌動種子；果殼開裂Imm以上但芽點已突出果殼的種子雖處于活躍的萌動狀態(tài)，但突出果殼的芽點極易因外力受到損傷，不利于操作。
[0012]③所用的6tlCo-Y射線輻照劑量率為10 Gy/h，輻照劑量為40 Gy-1OOGy，此條件下澳洲堅果萌動種子既不會被全部致死，又能產(chǎn)生一系列明顯的性狀變異。
【具體實施方式】
[0013]實施例1:采集澳洲堅果主栽品種D4、0.C、HAES900、A16的成熟種子，人工脫皮后立即置于已滅菌的濕潤沙床催芽，篩選果殼裂開Imm以上，但芽點尚未突出果殼的萌動種子進行6tlCo-r射線輻照誘變，輻照劑量分別為10 Gy,40 Gy,70 GyUOO Gy，劑量率為10Gy/h。將經(jīng)過輻照后的萌動種子繼續(xù)置于已滅菌的濕潤沙床催芽，對其發(fā)芽率的調(diào)查發(fā)現(xiàn):60Co-r射線輻照對萌動種子的發(fā)芽速率有顯著的抑制作用，隨著輻照劑量的增高，種子的發(fā)芽速率顯著減慢；并且隨著輻照劑量的增高，發(fā)芽率也顯著降低。其中:品種D4和品種A16萌動種子的最佳輻照劑量(半致死劑量)在40 Gy至70 Gy之間，品種0.C和品種HAES900萌動種子的最佳輻照劑量在70 Gy至100 Gy之間。對經(jīng)最佳輻照劑量的60Co-Y射線輻照后萌動種子萌發(fā)出的幼苗形態(tài)學(xué)篩查發(fā)現(xiàn):20%的幼苗出現(xiàn)了莖粗顯著增加，莖高顯著降低，株型矮化，主根消失且須根系非常旺盛，第一輪真葉畸形或消失，第二輪真葉葉形改變；15%的幼苗從基部開始分枝，部分幼苗基部分枝達4個以上；篩選出的上述具有明顯形態(tài)變異的新種質(zhì)已定植于大田作為育種材料。
[0014]實施例2:與實施例1類似，將上述品種的萌動種子用劑量為25 Gy,55 Gy,85 Gy、115 Gy、130 Gy的6tlCo-r射線進行輻照處理，對輻照后萌動種子的發(fā)芽和形態(tài)特征調(diào)查發(fā)現(xiàn):品種HAES900和品種A16經(jīng)劑量為115 Gy的6ciCo-Ja射線福照后即被全部致死，品種D4和品種0.C經(jīng)劑量為130 Gy的6tlCo- r射線輻照后即被全部致死；對種子發(fā)芽速度和發(fā)芽率的影響與實施例1相同；約30%的幼苗出現(xiàn)了實施例1所述的莖粗顯著增加，莖高顯著降低，株型矮化，主根消失且須根系發(fā)達，第一輪真葉畸形或消失，第二輪真葉葉形改變；約20%的幼苗出現(xiàn)了實施例1所述的基部分枝增多的現(xiàn)象；個別植株第二輪及以后的真葉依然畸形，莖干彎曲，葉片皺縮，植株形態(tài)明顯變異；將上述有明顯變異的幼苗作為新種質(zhì)已定植于大田作為育種材料。上述新種質(zhì)解決了我國澳洲堅果種質(zhì)資源短缺的現(xiàn)狀，一定程度上彌補了國內(nèi)無澳洲堅果野生種質(zhì)資源的缺陷，豐富了國內(nèi)澳洲堅果品種選育的種質(zhì)資源基 礎(chǔ)。
【權(quán)利要求】
1.澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法，其特征在于其步驟為: ①采摘成熟的澳洲堅果種子，人工脫皮后立刻播種于用多菌靈滅菌后的濕潤沙床，每天灑水2次保持沙床濕度為75%~80%，3周后選取果殼開裂至Imm以上但芽點尚未突出果殼的種子； ②將裂殼將裂殼程度適宜的萌動種子用劑量為10Gy~130Gy的6tlCo-Y射線輻照； ③輻照后的萌動種子繼續(xù)播入用多菌靈滅菌后的濕潤沙床，每天灑水2次保持沙床濕度為75%~80%，2~8周后種子萌發(fā)成幼苗，即獲得誘變苗，通過對發(fā)芽率的統(tǒng)計獲得新種質(zhì)創(chuàng)制的6tlCo-Y射線輻照最適劑量和致死劑量； ④對萌發(fā)的幼苗的株高、莖粗、葉片畸變情況、株型畸變情況進行觀測并與對照組比對，重點觀測經(jīng)半致死劑量至致死劑量間6tlCo-Y射線輻照后誘變苗； ⑤找出有顯著形態(tài)變異的誘變苗作為新種質(zhì)定植于大田。
2.如權(quán)利要求1所述的澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法，其特征在于:步驟①中選用的澳洲堅果種子為新鮮的成熟種子。
3.如權(quán)利要求1所述的澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法，其特征在于:步驟②中所用6tlCo-Y射線劑量為40 Gy~lOOGy，劑量率為10 Gy/h。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的澳洲堅果新種質(zhì)創(chuàng)制方法，其特征在于:澳洲堅果品種D4和A16萌動種子的最佳輻照劑量在40 Gy~70 Gy,品種0.C和HAES900萌動種子的最佳輻照劑量在70~100 Gy0
【文檔編號】A01H1/06GK103798134SQ201410059471
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】柳覲, 倪書邦, 賀熙勇, 孔廣紅 申請人:云南省熱帶作物科學(xué)研究所