浅谈小麦抗除草剂株系诱变选育

2019-12-23蔺怀龙李建疆张永坤

新疆农业科技 2019年5期

关键词：株系除草剂种质

蔺怀龙，李建疆，张永坤，严康

1.九圣禾种业股份有限公司，新疆昌吉 831100 2.新疆农业科学研究院粮食作物研究所，乌鲁木齐 830001

1 处理材料与研究思路

1.1 抗除草剂株系的筛选材料

本次抗除草剂筛选实验操作对象为新春29号，筛选材料为新疆农业科学院粮食作物研究所提供800 000粒质量合格新春29号种子。

1.2 研究思路

通过化学诱变(EMS)处理获得抗除草剂小麦突变体和新种质资源，具体方法和技术路线如下：

1.2.1 确定诱变剂的浓度

配置诱变剂浓度区间为0～1%EMS，每个处理小麦种子200 粒，实验设4 重复，抑制50%种子萌发的诱变剂浓度即为合适的诱变剂浓度。

1.2.2 用诱变剂对小麦种子进行诱变

取200 000粒种子，用上述合适浓度诱变剂，在室温(20℃～25℃)处理种子12 h 后洗掉诱变剂在田间种植成熟后收获全部种子。

1.2.3 抗除草剂小麦的筛选

把收获的小麦种子用1倍浓度的除草剂处理5 h后去掉除草剂，种子在苗床上萌发，选择萌发的小麦植株移栽到田间，待生长到分蘖期以后取1片叶片。

1.2.4.抗除草剂小麦的分子鉴定

提取抗除草剂小麦叶片中的DNA(每一株抗除草剂小麦都需要鉴定)，通过PCR分子鉴定是否有靶基因发生突变以及突变的方式(疆外合作单位已经克隆了靶基因，所以靶基因目标明确)。

1.2.5 抗除草剂小麦遗传规律和抗除草剂新种质制备

通过上述分子鉴定可以了解筛选到抗除草剂小麦是否有靶基因突变以及突变纯合或杂合，单株收获种子种下检测后代的抗除草剂特性是否遗传分离，从而了解抗除草剂特性是否能够遗传以及遗传规律，将抗除草剂纯合植株种子做为新的抗除草剂种植资源，用于抗除草剂小麦新品种的培育。

2 结果分析

通过此次研究已完成小麦品种新春29 号诱变并获得M0 代小麦生长得到M1种子，筛选得到抗除草剂株系。新疆农业科学院粮食作物研究所和新疆九圣禾种业有限公司共同于2018年4月～2019年7月完成抗除草剂小麦株系筛选后的分子鉴定，了解抗除草剂的机制，获得抗除草剂植株M2种子和抗除草剂新种质资源。

本试验诱变材料为种子，将种子直接浸泡于诱导药液中种子产生不同程度突变，这种试验方法操作更简便易行，筛选M1 后代过程中发现，筛选出的试验个体除草剂抗性表现不强与李燕敏等：除草剂抗性农作物育种研究进展中的研究结果[4]类似。本实验在M2后代进行抗除草剂筛选过程中才得到抗除草剂株系，这与Newhouse 等研究结果类似。通过实验发现M1 发生的变异多为生理性伤害变异，在M1后代中筛选效用不大，M2后代因产生生殖细胞变异而产生极少数的突变个体，在分离的后代中喷施除草剂筛选，后代纯化后可以获得抗除草剂株系。

该课题的研究成果一方面可以培育出新种质直接应用到小麦生产中，该项技术在小麦种子纯度提高和种性保存方面有非常大的实用价值，另一方面可以直接推广应用在小麦的新品种选育的实践中。同时还可以将该技术辐射到油菜、大豆、棉花、亚麻以及甜高粱等能源农作物的品种选育中，社会效益和经济效益巨大。