專利名稱：一種提高小桐子植株誘變育種效率的方法
技術領域：
本發明屬于植物誘變育種技術領域，具體涉及一種提高小桐子植株誘變育種效率 的方法。
背景技術：
小桐子(Jatropha curcas L.)，又名膏桐、麻瘋樹、黑皂樹、木花生、由蘆子、老胖 果等，屬大戟科(Euphorbiaceae)膏桐屬(Jatropha)落葉灌木或小喬木。原產于熱帶美 洲，現在我國云南、海南、廣東、廣西、四川和貴州等地有少量栽培或逸生。小桐子適應范圍 較廣，不擇土壤，能在十分貧瘠的荒地生長，且生長快速，種植當年即可開花結果。小桐子種 子的含油率在30% 35%，油脂主要成分為油酸、亞油酸和棕櫚酸，其中油酸含量約40%， 亞油酸含量約30%，棕櫚酸含量約20%。小桐子過去主要用來制造肥皂和有機高氮肥。現 代研究發現，其油脂通過化學或生物學轉換可得到優于目前0#柴油的生物柴油。此外，小 桐子的種子中還含有多種活性成分，有著重要的農藥和醫藥價值，是一種具有巨大開發潛 力的樹種。但由于小桐子種子產量較低，極大地限制了其被廣泛應用。因此，如何培育具有 更高種子產量的小桐子新品種就成為研發的熱點。在自然條件下，植物自發突變的頻率極低，并因植物種類和基因的不同而存在差 異，一般來說，個體植株發生突變的頻率介于10_3 10_4之間，單個基因則介于10_5 10_6 之間。通過人工誘變育種技術可以提高突變的機率，從而為篩選有益的突變體提供豐富的 變異材料。但現有的誘變技術，如航天搭載誘變、離子注入、重離子照射等，由于成本較高， 能夠處理的種子數量相當有限，還難以滿足大規模應用的需要。近年來，化學誘變因其顯 著的誘變效果及操作簡單、價格便宜等優點，已備受重視。甲基磺酸乙酯(ethylmethane sulfonate,EMS)是應用十分廣泛的一種烷化劑，也是被證明最為有效而且負面影響小的化 學誘變劑。該技術操作簡便，成本低廉，可操作性強，簡單易行；特異性較強，能誘變定位到 DNA上的某些堿基；后代較易穩定遺傳，一般到第三代就可穩定。但將其應用于小桐子種子 的誘導變異在現有技術中尚未見有相關報道。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種提高小桐子植株誘變育種效率 的方法，為篩選種仁含油量更高、種子產量更大的小桐子有益突變體提供豐富的變異材料。本發明的目的通過以下技術方案予以實現。一種提高小桐子植株誘變育種效率的方法，包括以下步驟1、種子篩選選擇當年成熟，種子千粒重在700g以上的小桐子種子作為誘變種 子；2、種子處理以甲基磺酸乙酯為誘變劑，采用快速誘變的方法進行種子誘變處理， 誘變條件為濃度重量百分數0. 5%的甲基磺酸乙酯處理4 M小時；3、經過誘變處理后的種子按常規技術進行種子育苗、苗木定植和田間選育后，篩選變異植株。所述的誘變條件優選為濃度重量百分數0. 5%的甲基磺酸乙酯處理16 20小時。與現有技術相比，本發明具有如下優點1、本發明首次將甲基磺酸乙酯(EMS)誘變技術應用于小桐子種子的誘變處理，通 過大量試驗明確了 EMS的最佳劑量。經過處理的小桐子種子，植株的變異率(植株變異數 /成活株數)明顯提高，達到10%以上，這為以后選育種仁含油量更高、種子產量更大的有 益突變體提供豐富的變異材料。2、操作簡單，實用性好，原料采購容易，誘變處理方便快捷。同時，種子處理不受時 間和場地限制，一年四季都可進行。3、誘變成本低，一般處理1公斤種子所需EMS化學藥品費用為300元(SIGMA公司 EMS價格120元/克)。比現有的航天搭載、離子注入、重離子照射誘變處理的成本的低得
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具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步地詳細說明，但它們不是對本發明的限定。實施例1在中國科學院西雙版納熱帶植物園，以EMS為誘變化學試劑，采用快速誘變的方 法進行種子的誘變處理。其發芽率、成苗率、變異率和1000粒種子照射后獲得的變異植株 數量結果見表1所示。具體操作過程如下(1)種子篩選精選當年飽滿、黑亮、成熟度高，種子千粒重在700g以上的小桐子種子IOkg作為 誘變種子；(2)種子處理以EMS為誘變化學試劑，采用快速誘變的方法進行種子的誘變處理。以0. 5%的 EMS分別處理8 M小時，浸泡時間梯度為8小時，對小桐子種子進行誘變處理。(3)種子育苗在中科院西雙版納熱帶植物園小桐子試驗基地，對經過EMS處理的小桐子種子， 再用40°C溫水浸種對小時，在以腐殖土 粗沙=2 1的苗床上進行播種，及時澆水，保持 床面濕潤。(4)苗木定植將經過處理后小桐子種子苗木和對照一起定植于西雙版納熱帶植物園小桐子試 驗基地，每畝定植222株，株行距為2*1. 5m，及時澆足定根水，按照日常管理要求進行管理。(5)生物學特性與生長特性的觀測評價，變異植株的篩選對定植成活后的植株進行生物學性狀的觀測評價，篩選變異植株。主要從植株性 狀，葉片形狀、大小、顏色、著生方式，葉柄大小、長度，雌雄花比例，花蕾顏色，果實形狀，果 皮厚度，單果重，種子形狀、千粒重、長度、寬度；物候期(初花期、盛花期、末花期和果實成 熟期)，坐果率、果實成熟特性、單株產量、種子含油量等指標。表1 EMS誘變處理對提高小桐子種子植株變異率的作用
權利要求
1.一種提高小桐子植株誘變育種效率的方法，包括以下步驟(1)種子篩選選擇當年成熟，種子千粒重在700g以上的小桐子種子作為誘變種子；(2)種子處理以甲基磺酸乙酯為誘變劑，采用快速誘變的方法進行種子誘變處理，誘 變條件為濃度重量百分數0. 5%的甲基磺酸乙酯處理4 M小時；(3)經過誘變處理后的種子按常規技術進行種子育苗、苗木定植和田間選育后，篩選變 異植株。
2.根據權利要求1所述的提高小桐子植株誘變育種效率的方法，其特征在于所述的 誘變條件為濃度重量百分數0. 5%的甲基磺酸乙酯處理16 20小時。
全文摘要
本發明公開了一種提高小桐子植株誘變育種效率的方法。選擇當年成熟，種子千粒重在700g以上的小桐子種子作為誘變種子。以甲基磺酸乙酯為誘變劑，采用快速誘變的方法進行種子誘變處理，誘變條件為濃度百分數0.5％的甲基磺酸乙酯處理4～24小時。并按常規技術進行種子育苗、苗木定植和田間選育后，篩選變異植株。本發明首次將EMS應用于小桐子種子的誘變處理，通過大量試驗明確了EMS的最佳劑量。經過處理的小桐子種子，植株的變異率(植株變異數/成活株數)明顯提高，達到10％以上，誘變成本大大降低。該方法操作簡單，實用性好，不受時間和場地限制，為以后選育種仁含油量更高、種子產量更大的有益突變體提供豐富的變異材料。
文檔編號A01C1/00GK102057866SQ20101052197
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月27日 優先權日2010年10月27日
發明者楊清 申請人:中國科學院西雙版納熱帶植物園