专利名称：一种提高小桐子植株诱变育种效率的方法
技术领域：
本发明属于植物诱变育种技术领域，具体涉及一种提高小桐子植株诱变育种效率 的方法。
背景技术：
小桐子(Jatropha curcas L.)，又名膏桐、麻疯树、黑皂树、木花生、由芦子、老胖 果等，属大戟科(Euphorbiaceae)膏桐属(Jatropha)落叶灌木或小乔木。原产于热带美 洲，现在我国云南、海南、广东、广西、四川和贵州等地有少量栽培或逸生。小桐子适应范围 较广，不择土壤，能在十分贫瘠的荒地生长，且生长快速，种植当年即可开花结果。小桐子种 子的含油率在30% 35%，油脂主要成分为油酸、亚油酸和棕榈酸，其中油酸含量约40%， 亚油酸含量约30%，棕榈酸含量约20%。小桐子过去主要用来制造肥皂和有机高氮肥。现 代研究发现，其油脂通过化学或生物学转换可得到优于目前0#柴油的生物柴油。此外，小 桐子的种子中还含有多种活性成分，有着重要的农药和医药价值，是一种具有巨大开发潜 力的树种。但由于小桐子种子产量较低，极大地限制了其被广泛应用。因此，如何培育具有 更高种子产量的小桐子新品种就成为研发的热点。在自然条件下，植物自发突变的频率极低，并因植物种类和基因的不同而存在差 异，一般来说，个体植株发生突变的频率介于10_3 10_4之间，单个基因则介于10_5 10_6 之间。通过人工诱变育种技术可以提高突变的机率，从而为筛选有益的突变体提供丰富的 变异材料。但现有的诱变技术，如航天搭载诱变、离子注入、重离子照射等，由于成本较高， 能够处理的种子数量相当有限，还难以满足大规模应用的需要。近年来，化学诱变因其显 著的诱变效果及操作简单、价格便宜等优点，已备受重视。甲基磺酸乙酯(ethylmethane sulfonate,EMS)是应用十分广泛的一种烷化剂，也是被证明最为有效而且负面影响小的化 学诱变剂。该技术操作简便，成本低廉，可操作性强，简单易行；特异性较强，能诱变定位到 DNA上的某些碱基；后代较易稳定遗传，一般到第三代就可稳定。但将其应用于小桐子种子 的诱导变异在现有技术中尚未见有相关报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种提高小桐子植株诱变育种效率 的方法，为筛选种仁含油量更高、种子产量更大的小桐子有益突变体提供丰富的变异材料。本发明的目的通过以下技术方案予以实现。一种提高小桐子植株诱变育种效率的方法，包括以下步骤1、种子筛选选择当年成熟，种子千粒重在700g以上的小桐子种子作为诱变种 子；2、种子处理以甲基磺酸乙酯为诱变剂，采用快速诱变的方法进行种子诱变处理， 诱变条件为浓度重量百分数0. 5%的甲基磺酸乙酯处理4 M小时；3、经过诱变处理后的种子按常规技术进行种子育苗、苗木定植和田间选育后，筛选变异植株。所述的诱变条件优选为浓度重量百分数0. 5%的甲基磺酸乙酯处理16 20小时。与现有技术相比，本发明具有如下优点1、本发明首次将甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术应用于小桐子种子的诱变处理，通 过大量试验明确了 EMS的最佳剂量。经过处理的小桐子种子，植株的变异率(植株变异数 /成活株数)明显提高，达到10%以上，这为以后选育种仁含油量更高、种子产量更大的有 益突变体提供丰富的变异材料。2、操作简单，实用性好，原料采购容易，诱变处理方便快捷。同时，种子处理不受时 间和场地限制，一年四季都可进行。3、诱变成本低，一般处理1公斤种子所需EMS化学药品费用为300元(SIGMA公司 EMS价格120元/克)。比现有的航天搭载、离子注入、重离子照射诱变处理的成本的低得
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具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但它们不是对本发明的限定。实施例1在中国科学院西双版纳热带植物园，以EMS为诱变化学试剂，采用快速诱变的方 法进行种子的诱变处理。其发芽率、成苗率、变异率和1000粒种子照射后获得的变异植株 数量结果见表1所示。具体操作过程如下(1)种子筛选精选当年饱满、黑亮、成熟度高，种子千粒重在700g以上的小桐子种子IOkg作为 诱变种子；(2)种子处理以EMS为诱变化学试剂，采用快速诱变的方法进行种子的诱变处理。以0. 5%的 EMS分别处理8 M小时，浸泡时间梯度为8小时，对小桐子种子进行诱变处理。(3)种子育苗在中科院西双版纳热带植物园小桐子试验基地，对经过EMS处理的小桐子种子， 再用40°C温水浸种对小时，在以腐殖土 粗沙=2 1的苗床上进行播种，及时浇水，保持 床面湿润。(4)苗木定植将经过处理后小桐子种子苗木和对照一起定植于西双版纳热带植物园小桐子试 验基地，每亩定植222株，株行距为2*1. 5m，及时浇足定根水，按照日常管理要求进行管理。(5)生物学特性与生长特性的观测评价，变异植株的筛选对定植成活后的植株进行生物学性状的观测评价，筛选变异植株。主要从植株性 状，叶片形状、大小、颜色、着生方式，叶柄大小、长度，雌雄花比例，花蕾颜色，果实形状，果 皮厚度，单果重，种子形状、千粒重、长度、宽度；物候期(初花期、盛花期、末花期和果实成 熟期)，坐果率、果实成熟特性、单株产量、种子含油量等指标。表1 EMS诱变处理对提高小桐子种子植株变异率的作用
权利要求
1.一种提高小桐子植株诱变育种效率的方法，包括以下步骤(1)种子筛选选择当年成熟，种子千粒重在700g以上的小桐子种子作为诱变种子；(2)种子处理以甲基磺酸乙酯为诱变剂，采用快速诱变的方法进行种子诱变处理，诱 变条件为浓度重量百分数0. 5%的甲基磺酸乙酯处理4 M小时；(3)经过诱变处理后的种子按常规技术进行种子育苗、苗木定植和田间选育后，筛选变 异植株。
2.根据权利要求1所述的提高小桐子植株诱变育种效率的方法，其特征在于所述的 诱变条件为浓度重量百分数0. 5%的甲基磺酸乙酯处理16 20小时。
全文摘要
本发明公开了一种提高小桐子植株诱变育种效率的方法。选择当年成熟，种子千粒重在700g以上的小桐子种子作为诱变种子。以甲基磺酸乙酯为诱变剂，采用快速诱变的方法进行种子诱变处理，诱变条件为浓度百分数0.5％的甲基磺酸乙酯处理4～24小时。并按常规技术进行种子育苗、苗木定植和田间选育后，筛选变异植株。本发明首次将EMS应用于小桐子种子的诱变处理，通过大量试验明确了EMS的最佳剂量。经过处理的小桐子种子，植株的变异率(植株变异数/成活株数)明显提高，达到10％以上，诱变成本大大降低。该方法操作简单，实用性好，不受时间和场地限制，为以后选育种仁含油量更高、种子产量更大的有益突变体提供丰富的变异材料。
文档编号A01C1/00GK102057866SQ20101052197
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者杨清 申请人:中国科学院西双版纳热带植物园