本發(fā)明屬于作物育種技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種非轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜的快速篩選方法。
背景技術(shù):
雜草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大災(zāi)害,它與作物爭肥、爭光、爭地,造成農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降,成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴重問題。化學(xué)除草不僅可以有效的控制雜草的危害,增加農(nóng)作物的產(chǎn)量,改善農(nóng)作物的品質(zhì),而且還可以把人們從繁重的農(nóng)業(yè)勞動中解放出來,大大提高勞動效率。
咪唑啉酮類除草劑是一類廣譜除草劑,其作用靶標是乙酰羥酸合成酶。目前已通過誘變與選擇開發(fā)出了一系列抗性作物,此類抗性作物不僅擴大了咪唑啉酮類除草劑的應(yīng)用范圍,而且還防止其對輪作中后茬作物的傷害。開發(fā)的商品主要有:1.抗性玉米。1982年開始應(yīng)用玉米雜交種A188XB73的細胞愈傷組織加入咪唑喹啉酸進行培養(yǎng),從中選出細胞系XA17、XI12、QJ22等,其中XA17的AHS活性至少比原始品種B73高100倍、XA17既抗咪唑喹啉酸、咪唑乙煙酸,還交互抗磺酰脲品種。此類抗性品種在美國于1997年商品化,澳大利亞則于1998—1999年推廣種植。此外,應(yīng)用化學(xué)誘變劑甲磺酸乙酯(EMS)誘導(dǎo)玉米自交系UE95花粉突變而獲得耐性玉米,其后商品化出售。2.化學(xué)誘變水稻。水稻品種AS 3510種子用甲磺酸乙酯誘變,M2植株噴灑咪唑乙煙酸,存活的植株具有耐性,從中選出2個耐性品種CL121與CL141,于2001年在美國商品化種植。此外,水稻品種Cypress用甲磺酸乙酯誘變,M2植株噴灑甲基咪草煙與咪唑乙煙酸,選出耐性品種CL161與XL8并于2003年首次商業(yè)化種植。3.小孢子誘變的抗性油菜。從油菜品種Topas中分離小孢子,用亞硝基脲乙酯誘變,導(dǎo)入胚中產(chǎn)生單倍體小植株,然后用秋水仙堿加倍,種植于咪唑乙煙酸處理的土壤中,存活5株雙倍體植株,其中有2個品系P1與P2或PM1與PM2對咪唑乙煙酸具有高度耐性,在此基礎(chǔ)上成功開發(fā)出耐性品種并于1995年以(Smart)商品出售。
由于轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物在世界上很多國家生產(chǎn)上受到限制,我國短期內(nèi)也不會批準此類產(chǎn)品入市,因此非轉(zhuǎn)基因抗除草劑作物會有很大的市場。特別是我國的油菜生產(chǎn)一半以上種植的是雜交油菜,而非轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜兼具除草和去雜的功能,因此會促進雜交油菜的生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率,這符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,因此具有廣闊的前景。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種非轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜的快速篩選方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
本發(fā)明包括以下步驟:
(1)選取蓉油系列雜交種的主配恢復(fù)系5斤種子,于9月初利用1%的EMS溶液浸泡15h后撒播于大田,同時播種未處理的對照種子;
(2)誘變的種子萌發(fā)長至兩子葉完全伸展后即用0.1%的咪唑乙煙酸溶液噴霧處理,同時部分對照亦采取相同處理;
(3)兩周后調(diào)查幼苗死亡情況,對除草劑傷害不明顯幼苗進行二次噴霧該除草劑以去除假抗性株;
(4)遴選出的抗性植株分別進行農(nóng)藝性狀調(diào)查,特備是結(jié)實率等產(chǎn)量相關(guān)性狀,通過和對照的比較,根據(jù)除草劑影響程度對抗性單株進行分類;
(5)對抗性植株分單株收種,分別選取每單株的200粒種子播種于大田,萌發(fā)長至兩子葉完全伸展后即用0.1%的咪唑乙煙酸溶液噴霧處理,根據(jù)正常生長苗和死亡苗是否符合3:1來判斷是否發(fā)生了單基因的顯性突變;
(6)對確定抗除草劑的單株進行套袋自交和除草劑篩選至抗性基因純合,利用該抗除草劑恢復(fù)系和不育系測配,通過除草劑濃度試驗確定臨界值,從而在生產(chǎn)上大面積推廣。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明是一種非轉(zhuǎn)基因抗除草劑油菜的快速篩選方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明采用EMS誘變后的M1群體進行篩選。以往EMS誘變的通用流程是誘變后的M0種子播種后為M1,M1收獲后成為M2分離株系,通過M2群體進行篩選。油菜是常異花作物,M1單株需要套袋自交才能避免外來花粉的污染,這需要極大的工作量。但我們由于篩選的突變體目標性狀為顯性,所以在M1即可以篩選,只對極個別疑似單株在M2進行進一步的鑒定,這大大縮短了時間和減少投入成本,使大規(guī)模的篩選成為了可能,具有推廣使用的價值。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步說明:
本發(fā)明包括以下步驟:
(1)選取蓉油系列雜交種的主配恢復(fù)系5斤種子,于9月始利用1%的EMS溶液浸泡15h后撒播于大田,同時播種未處理的對照種子;
(2)誘變的種子萌發(fā)長至兩子葉完全伸展后即用0.1%的咪唑乙煙酸溶液噴霧處理,同時部分對照亦采取相同處理;
(3)兩周后調(diào)查幼苗死亡情況,對除草劑傷害不明顯幼苗進行二次噴霧該除草劑以去除假抗性株;
(4)遴選出的抗性植株分別進行農(nóng)藝性狀調(diào)查,特備是結(jié)實率等產(chǎn)量相關(guān)性狀,通過和對照的比較,根據(jù)除草劑影響程度對抗性單株進行分類;
(5)對抗性植株分單株收種,分別選取每單株的200粒種子播種于大田,萌發(fā)長至兩子葉完全伸展后即用0.1%的咪唑乙煙酸溶液噴霧處理,根據(jù)正常生長苗和死亡苗是否符合3:1來判斷是否發(fā)生了單基因的顯性突變;
(6)對確定抗除草劑的單株進行套袋自交和除草劑篩選至抗性基因純合,利用該抗除草劑恢復(fù)系和不育系測配,通過除草劑濃度試驗確定臨界值,從而在生產(chǎn)上大面積推廣。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。