EMS诱变油菜种子

EMS诱变油菜种子综述
背景
化学诱变育种是目前一种迅速发展的作物育种技术,具有使用方便,特异性较强和诱变后代较易稳定遗传等特点,已广泛地应用于油菜、玉米、大豆等农作物,并且取得了巨大的经济效益和社会效益。

自然条件下植物发生基因突变的频率较低,而人工诱发基因突变则提高了突变率。

诱变技术被广泛应用于作物育种,能使作物产生有益变异,从而获得与育种目标相符的性状。

目前,抗性突变体主要有除草剂抗性突变体、盐及重金属离子抗性突变体、植物病毒抗性突变体以及逆境条件抗性突变体等一些类型[1]。

EMS(甲基磺酸乙酯) 是烈性致癌物质,对育种者而言,它又是很好的诱变剂，自从1953年，LLMARK首次报告了EMS对突变诱导的有效性以来，目前已被广泛应用于农作物诱变育种。

EMS对小麦、大麦、水稻等作物的最适处理浓度，生理特性，生物学效应等方面的影响有较多报道，而对于油菜种子的最适处理浓度、生长、萌发的影响研究较少[2]。

本试验想通过诱变得到抗除草剂的突变体。

1 材料与方法
1.1 试材及处理
供试材料：中双九号上述材料由重庆市油菜工程技术研究中心提供。

试验方法：种子粒选后，以蒸馏水预浸12 h(20℃左右)，然后用吸水纸吸去表面水分，浸入用0.1M磷酸缓冲液（Ph=7.0）稀释的0.8％、1.0％、1.2%的EMS诱变液中，处理时间8 h（对照用清水浸种），EMS溶液的体积设1粒/ml,10粒/ml两个水平，处理后用流水冲洗4 h。

之后将处理好的不同品种的油菜种子整齐排列在铺有滤纸的培养皿中，每皿100粒，重复三次。

置于人工气候培养箱内，25℃光照发芽。

1.2发芽指标测定
处理后三天测定发芽势，7天统计发芽率；油菜种子的发芽以幼根达种子直径长为标准。

第七天计算发芽率的同时测量油菜的根长和苗高，均以每一处理的任意10株的平均值表示。

发芽指数=ΣGt/ D t ( Gt为t时间内的发芽数,D t为相应的发芽天数)
活力指数=发芽指数×苗长度
1.3 M1种子
单粒点播,苗期至成熟期进行田间观察，成熟时取样考察农艺性状。

自交后得到M2 代种子,并观察籽粒性状的突变。

保留有利突变得到M2种子。

1.4 M2 种子
苗期和成熟期进行田间观察，成熟时取样考察农艺性状。

将有变异的植株自交得M3 代种子
1.5 M3 种子及其以后
苗期和成熟期进行田间观察，成熟时取样考察农艺性状。

从其中一个综合表现最优的M3家系选出5个单株种成M4家系。

2 结果与分析
2.1 EMS对油菜种子发芽势和发芽率的影响
EMS对油菜种子发芽的抑制作用明显，对于中双九号，当EMS浓度大于0.2%时，其发芽势和发芽率与对照间的差异都达到显著水平。

中双九号，当EMS 浓度0.6%左右时，相对发芽率接近50%。

2.2 M1 变异类型的种类及其变异率
M1 代苗期在外观上变异较大
2.3 M2变异类型的种类及其变异率
M2 代分离范围广,苗期变异是各世代苗期分离最大的世代
2.4 M3 代及其后代的田间表现
除部分突变存在分离外,其余变异都已稳定
3.讨论
本试验想通过诱变处理得到高油酸和抗除草剂的突变体。

当然,诱变技术也有它的缺陷,主要表现为辐射诱变的作用不存在特异性、突变方向难以掌握、后代突变体的鉴定工作量大;化学诱变剂的诱变作用有特异性,但大多数毒性较大[7]。

因此,在以后的育种工作中,应探索新的无毒高效的诱变剂和新的诱变方法,从而提高诱变效率及化学诱变育种的安全性。

参考文献
[1]祝丽英,池书敏,刘志增,等. EMS对玉米花粉诱变效应的研究[ J ]. 河北农业大学学报,
2002, 25 (1) : 17 - 20.
[2]张宏军,肖钢,谭太龙,等.EMS 处理甘蓝型油菜（Brassica napus）获得高油酸材料.中
国农业科学 2008,41(12):4016-4022
[3]和江明,王敬乔,陈薇等.EMS 对甘蓝型油菜离体小孢子胚胎发生能力的影响.西南农业
学报,2004 年17 卷6 期
[4]杨镇,刘晓丽,李刚.EMS 诱变剂对玉米自交系改造效果的研究.辽宁农业科学,2006
(5) :7～10
[5]S. Liu ,H. Wang ,J. Zhang ,In vitro mutation and selection of doubled-haploid
Brassica napus lines with improved resistance to Sclerotinia sclerotiorum..Plant Cell Rep (2005) 24: 133–144
[6]A. M. R. FERRIE , D. C. TAYLOR ,Microspore mutagenesis of Brassica species for
fatty acid modifications:a preliminary evaluation.Plant Breeding 127, 501—506 (2008)
[7]万光龙 ,朱亚娜 ,夏国绵等.诱变处理对甘蓝型油菜子叶外植体植株再生的影响.浙江农
业学报Acta Agriculturae Zhejiangensis 20 (1) :59～63 ,2008
附1：EMS诱变油菜种子流程
种子粒选后，以蒸馏水预浸12 h(20℃左右)
↓
用吸水纸吸去表面水分，浸入用0.1M磷酸缓冲液（Ph=7.0）稀释的0.8％、1.0％、1.2%的EMS
诱变液中，处理时间8 h
↓
处理后用流水冲洗4 h。

为使EMS的挥发降至最小程度，在使用前要放到冰箱中预冷。

所有EMS接触过的玻璃制品都应浸在盛有1mol/L NaOH的大烧杯中
甲基磺酸乙酯(EMS)是易挥发的有机试剂，是诱变剂和致癌剂。

可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。

将含有EMS的上清液和洗液要放在含有50%硫代硫酸钠的烧杯内。

清除所有接触有EMS的材料都要用大体积的10%(m/v)硫代硫酸钠处理，在操作时要格外小心。

当使用未稀释的EMS时，要戴防护手套并在化学通风橱里进行。

储存于冷处。

严禁用嘴吸取EMS，用于吸取未稀释EMS的移液管不能太热；为使EMS的挥发降至最小程度，在使用前要放到冰箱中预冷。

所有EMS接触过的玻璃制品都应浸在盛有1mol/L NaOH的大烧杯中。

诱变剂诱变剂的剂量处理时间缓冲剂中止反应方法
甲基磺酸乙酯（EMS）0.05～0.5mol/L
或1%
8小时
pH值7.0，0.1mol/L
磷酸缓冲液
硫代硫酸钠或
大量稀释
心得：。