一种皂荚种子的等离子体诱变育种方法与流程

本发明属于植物诱变育种技术领域，具体来说是一种皂荚种子的等离子体诱变育种方法。

背景技术：

皂荚(学名：gleditsiasinensislam.)又名皂荚树、皂角等，是豆科皂荚属落叶乔木或小乔木，高可达30米，产于中国多省区。生长于山坡林中或谷地、路旁，海拔自平地至2500米。常栽培于庭院或宅旁。木材坚硬，为车辆、家具用材；荚果煎汁可代肥皂用以洗涤丝毛织物；嫩芽油盐调食，其子煮熟糖渍可食。荚、子、刺均入药，有祛痰通窍、镇咳利尿、消肿排脓、杀虫治癣之效，是重要的药用品种。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种皂荚种子的等离子体诱变育种方法，目前皂荚品种选育还处于初级阶段，育种周期较长、效率较低，通过本方法使用等离子体诱变育种技术，极大的缩短了育种周期，提高了育种效率，对皂荚的品种选育具有重要意义。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：参见权利要求书补充。

等离子体是与物质的固态、液态和气态并存的物质第四态，是一种正离子和电子密度大致相等的电离气体，具有导电、发光、化学性质活泼以及分布广等特点。在各种大气压辉光放电冷等离子体源中，采用裸露金属电极结构的大气压射频辉光放点等离子体源是近几年提出的一种新的大气压射频辉光放点等离子体源，有学者发现这种等离子体源可以造成dna分子的断裂。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的皂荚种子的等离子体诱变育种方法，通过对皂荚外壳的浓硫酸浸泡处理，并使用90℃热水浸泡可以使皂荚种子快速发芽，进行诱变育种，育种效果对比其他育种方法产生的正向突变较多，如改变皂荚抗氧化酶的活性和气孔形态。

(2)应用该方法对皂荚进行诱变育种时，时间或功率设置不当会造成植株矮小、成活率低和反向突变较多的情况，使用本发明方法提供的功率时间设置皂荚的成活率得以保证并获得大量突变库。

(3)皂荚育种周期较长，本发明方法有效的缩短了传统的育种时间，提高了育种效率和育种成功率，且可能会提高皂荚的抗逆性，为皂荚新品种的研发奠定基础。

附图说明

图1功率为240w和320w，处理时间为30min的皂荚生长状况；

图2功率为240w和320w，处理时间为1h的皂荚生长状况；

图3皂荚气孔相关数据测量1；

图4皂荚气孔相关数据测量2；

图5盐碱胁迫下各变异植株生长情况。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明和解释。

实施例1

(1)种子外壳处理

筛选饱满的皂荚种子，清水洗净后擦干，放入烧杯。配置体积浓度为60％的浓硫酸，待浓硫酸冷却至17℃后，称取200ml倒入烧杯中，浸泡30min。浸泡完成后将种子取出，废液倒入废液缸，用清水将残余浓硫酸洗净；

(2)皂荚种子发芽

灭菌后的培养皿底部装入圆形滤纸，并将步骤(1)处理后的皂荚种子分批放入培养皿中，倒入90℃热水，每12h更换一次热水，直至皂荚种子发芽；

(3)诱变育种

将等离子体诱变技术所配备的载物板底部装入长方形滤纸，并润湿，筛选芽长0.5cm左右的种子20颗，分别放入两个载物板中。开始诱变育种。不同功率和时间下的诱变结果如表1所示，可以看出突变后植株的生长状态不尽相同，经过30分钟处理的种子存活率较高，培养2个月后株高和气孔相关数据与正常植株差异很小，如图1所示；但是处理1h的种子成活率过低，并且经过培养后出现了植株矮小，如图2；气孔形态不正常等现象，如图3-4，因此变异时间应为20min-40min时效果最佳。

(4)皂荚种植

诱变育种完成后将载物板取出，并在种子上淋2滴水，将其种在土壤基质中；所述的土壤基质由沙土：园土按照1:1的比例组成。

表1不同功率和处理时间对皂荚幼苗生长状态及气孔形态的影响

实施例2

为了验证变异诱导的结果，我们将对照组与2个不同功率诱变30min的植株进行了浓度为200mmol/l的盐胁迫，结果如图5，并测量其pod(过氧化物酶)和sod(超氧化物歧化酶)的值，以期确定变异效果。通过表2可以看出240w的功率诱变后植株的sod和pod的值与未变异植株差距很小，与表1数据得出的结论相吻合，即240w对植株诱变的效果较小。经320w功率变异的植株在经历经盐碱胁迫后其pod值高于非变异植株。功率320w，处理时间30min变异效果最好。

表2盐碱胁迫下不同处理组抗氧化酶活性的变化

上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种皂荚种子的等离子体诱变育种方法，属于植物诱变育种技术领域。主要技术方案如下：筛选饱满的皂荚种子，清水洗净后擦干，放入烧杯，配置浓硫酸，待浓硫酸冷却后，倒入烧杯中，放入皂荚种子浸泡30min，用清水将残余浓硫酸洗净；灭菌后的培养皿底部装入圆形滤纸，并皂荚种子分批放入培养皿中，倒入90℃水，直至皂荚种子发芽；筛选种子，润湿后放入载物板中，开始诱变育种；诱变后皂荚种植。采用本发明的方法有效的缩短了传统的育种时间，提高了育种效率和育种成功率，且可能会提高皂荚的抗逆性，为皂荚新品种的研发奠定基础。

技术研发人员：金华;朱桐;邹吉祥;李新林;金纯伊;程文琼;樊佳昊;王铸
受保护的技术使用者：大连民族大学
技术研发日：2019.04.23
技术公布日：2019.06.14