基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法以及育种方法与流程

    技术2025-11-25  6


    本发明涉及一种60co-γ射线诱变紫丁香组培苗方法及半致死剂量的筛选指标及方法,具体为对紫丁香组培苗进行培养,并且进行60co-γ射线辐照通过其分化率和成活率进行半致死剂量的计算。


    背景技术:

    1、目前我国已有的紫丁香种质资源主要来自于杂交,但目前关于紫丁香种质资源的系统性筛选和遗传改良方面的研究还很少,且缺少新的紫丁香种质资源。当前,我国观赏植物育种工作尚处于起步阶段,尚不能持续、深入、系统地开展育种研究,加之缺少相应的技术与管理系统,造成了观赏植物育种周期长、效率低、缺少观赏植物新品种等问题。在当今社会,观赏性树木已逐渐成为人们所喜爱的一种经济树种,并在园林绿化中得到了广泛的应用。为了适应现代社会对观赏树种的要求,如何缩短育种周期,创造出更多的新异、新品种,是一项迫切需要解决的问题。

    2、辐射育种是生物育种的一种方法,在人工控制条件下,利用中子、质子或者射线等物理辐射诱变方法对种子进行辐照,诱发其染色体数量、结构改变进而影响植株行为变异,从而得到可供生产利用的突变体,并在此基础上进一步培育出新种质的育种技术。而γ射线因其穿透力极强的特性成为目前构建突变体库最常见的辐照射线,γ射线诱变成本低、突变率高,比自然突变率高100~1000倍,易引起植物形态结构和生理生化的变异,可在较短时间内选育新品种,育种前景广阔。辐射诱变技术是利用各种射线(如x射线、γ射线、重离子、中子等)照射农作物的种子、植株、器官和组织等,促使它们产生各种变异,再从中筛选出目标突变体,直接或间接培育成新品种的技术。

    3、辐射剂量的选择应根据生物育种目标和生物种类的具体条件考虑,剂量太高会杀死大量细胞、生物体,或产生较多的染色体畸变,过低则难以得到突变体。剂量率同样作为影响突变效果的重要因素,适合的剂量率可能获得更多有价值的突变体。在诱变的选择中,通常把半致死剂量认为最佳辐射剂量。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是为了解决现有紫丁香品种较少,不易获得有价值的突变体的问题,而提供一种基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法以及育种方法。

    2、本发明基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量的筛选方法按照以下步骤实现:

    3、一、配置ms分化培养基,ms分化培养基由4.2~4.5g/l ms基础培养基、24~30g/l蔗糖、5~8g/l琼脂、0.04~0.06ml/lnaoh、0.5~1.5mg/l 6-ba和0.2~0.3mg/lnaa组成;

    4、二、用清水冲洗紫丁香单芽茎段,酒精灭菌后用无菌水冲洗,然后将冲洗后的紫丁香单芽茎段浸入次氯酸钠溶液中进行灭菌处理,将紫丁香单芽茎段修剪成短茎段,多个短茎段插入ms分化培养基中培养,得到组培苗;

    5、三、控制照射剂量率为0.1gy/min,照射剂量范围为0~200gy,从照射剂量范围中选取至少5个不同的照射剂量,采用不同的照射剂量分别对组培苗进行60co-γ射线照射处理,然后在温度25℃,光照条件下进行培养获得腋芽,以照射剂量为横坐标,腋芽的分化率为纵坐标,拟合照射剂量-分化率曲线,当腋芽的分化率为50%时,确定为紫丁香茎段的半致死剂量。

    6、本发明基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法按照以下步骤实现:

    7、一、配置ms分化培养基,ms分化培养基由4.2~4.5g/lms基础培养基、24~30g/l蔗糖、5~8g/l琼脂、0.04~0.06ml/lnaoh、0.5~1.5mg/l 6-ba和0.2~0.3mg/lnaa组成;

    8、二、用清水冲洗紫丁香单芽茎段,酒精灭菌后用无菌水冲洗,然后将冲洗后的紫丁香单芽茎段浸入盛有质量百分含量为2.5%的次氯酸钠溶液中进行灭菌处理,将紫丁香单芽茎段修剪成短茎段,多个短茎段插入ms分化培养基中培养,得到组培苗;

    9、三、对组培苗进行60co-γ射线照射处理,控制照射剂量率为0.1gy/min,照射剂量为100~140gy,然后在温度25℃,光照条件下进行培养,得到诱变后的紫丁香茎段。

    10、辐射育种是育种的一种方式之一,诱发其染色体数量、结构改变进而影响植株行为变异,从而得到可供生产利用的突变体,因其具有方便、易于操作和对环境友好等优点,通常被优先选为诱变的方法。紫丁香是重要的观赏性花木之一,对其茎段组培苗辐射处理后,进行实验室观察,在0gy、50gy、100gy、150gy和200gy的剂量处理下观察结果,随着剂量增高,dna损伤变大,植株的分化率降低,死亡率随之升高,植株也趋于矮小。对其进行死亡率统计,植株的半致死剂量约为138gy。

    11、本发明根据植物的生长情况,紫丁香茎段的分化率和死亡率分析半致死剂量指标及参数。当前的植物辐射育种研究揭示了不同材料对射线的敏感度存在差异,其敏感度从高到低依次为:组织培养苗、大田苗、根芽、扦插枝条和种子。利用种子,种子本身会有变异,如果利用组培苗可以保证都是一个无性系,苗木本身没有变异。采用辐射诱变结合组织培养工艺,使得育种效率明显增高,是植物新种质选育快速有效的方法。在紫丁香分化生长的过程中,对其进行60co-γ射线处理,能提高植株的突变频率,扩大其突变谱。随着剂量的增大,植物收到的损伤逐渐增加,过大的辐射剂量会使得植株死亡,过小的辐射剂量对植株起不到诱变的效果,因此,探究半致死剂量具有重要的意义。



    技术特征:

    1.基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法,其特征在于该紫丁香诱变育种半致死剂量的筛选方法按照以下步骤实现:

    2.根据权利要求1所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法,其特征在于步骤二中次氯酸钠溶液的质量百分含量为2.5%。

    3.根据权利要求1所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法,其特征在于从步骤三的照射剂量范围中选取5~8个不同的照射剂量点进行处理。

    4.基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于该紫丁香诱变育种方法按照以下步骤实现:

    5.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤一中ms分化培养基经优化确定为4.43g/l ms基础培养基、25g/l蔗糖、6g/l琼脂、0.05ml/lnaoh、1.0mg/l 6-ba和0.2mg/lnaa。

    6.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤二中使用75%的酒精进行灭菌,灭菌时间为10~50s。

    7.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤二中将紫丁香单芽茎段修剪成长度为1~2cm的短茎段。

    8.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤三中控制照射剂量率为0.1gy/min,照射剂量为138gy。

    9.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤三中在温度25℃、光照强度2000lx、光照时间12h/d的条件下进行培养。

    10.根据权利要求4所述的基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种方法,其特征在于步骤三中光照条件下培养时间为25~40天。


    技术总结
    基于紫丁香茎段组织培养的紫丁香诱变育种半致死剂量筛选方法以及育种方法,本发明是为了解决现有紫丁香品种较少,不易获得有价值的突变体的问题。紫丁香诱变育种半致死剂量的筛选方法:一、配置MS分化培养基,将紫丁香单芽茎段浸入次氯酸钠溶液中灭菌,多个短茎段插入MS分化培养基中培养,得到组培苗;二、控制照射剂量范围为0~200Gy,从照射剂量范围中选取至少5个不同的照射剂量,采用不同的照射剂量分别对组培苗进行射线照射处理,拟合照射剂量‑分化率曲线,当腋芽的分化率为50%时,确定为紫丁香茎段的半致死剂量。本发明在紫丁香分化生长的过程中,对其进行<supgt;60</supgt;Co‑γ射线处理,能提高植株的突变频率,扩大其突变谱。

    技术研发人员:孙培琳,范庆丽,王艳敏,白卉,高娃,斯琴图雅,汤明威,李静,张丹丹,张子呈
    受保护的技术使用者:黑龙江省原子能研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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