高品質紫蘇的新品系選育方法技術

本發明專利技術公開了一種有效克服傳統雜交育種手段周期長、突變率低和突變譜窄等缺陷的高品質紫蘇的新品系選育方法。本發明專利技術的有益效果為：本發明專利技術提供的高品質紫蘇的新品系選育方法，能夠選育高產、抗逆性強和高α-亞麻酸含量的紫蘇新品系，推動紫蘇生物產業在甘肅省乃至全國持續、健康、快速的發展，為紫蘇這一珍貴中草藥的品種改良和開發利用提供必要的技術條件和實驗依據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及植物新品系的選育方法，具體涉及。
技術介紹
紫蘇(Perilla frutescens L.)屬于唇形科紫蘇屬一年生草本植物,是衛生部首批的60種食藥兩用物品之一，也是α -亞麻酸含量最高的植物資源之一，既是一種優良的保健型蔬菜，也是一種重要的草藥。紫蘇油(Perilla Seed Oil)，也叫荏油，是紫蘇的成熟籽粒中提取獲得的一種高不飽和度的天然油脂，主要成份為α -亞麻酸，是目前發現的所有天然植物油中α-亞麻酸含量最高的保健營養食用油，不含膽固醇，對人體具有顯著的保健和醫藥功效，在人體中能夠轉化為代謝必要的生命活性因子DHA (二十二碳六烯酸，docosahexaenoic acid, DHA)和 EPA (二十碳五烯酸，eieosapentaenoieaeid, EPA),所以α -亞麻酸在營養學界享有“植物黃金”的美譽。紫蘇在我國有2000多年的栽培歷史，分布于我國20多個省，資源分布廣泛，但當前有關紫蘇品種選育的研究較少，優良品種匱乏，造成紫蘇種植面積小，產量低，品質不穩定，這些因素嚴重制約了紫蘇產業的發展。要改變這種不利局面，必須依靠科技進步加大育種手段和方法的研究力度，使育種水平有較大的突破。為了提高育種效率，縮短育種年限，育種專家們正在不斷探索新的育種方法和途徑。目前的育種手段主要有傳統的常規雜交育種、誘變育種、倍性育種、組織培養、體細胞雜交、原生質 體融合和基因工程育種等。其中，輻射誘變育種方法簡便、安全、經濟、突變率高、變異穩定快，可在較短時間內育出新品種。中國科學院近代物理研究所蘭州重離子加速器產生的重離子束在誘變生物學方面有著傳能線密度高、獨特的電離峰(Bragg峰)、相對生物學效應高(RBE)，以及輻照育種突變譜廣、突變性狀易穩定、正向突變率高等獨特優勢，在核農學領域具有重要地位，重離子輻照誘變育種已經發展為當前輻射育種領域的一種新方法和新手段，具有極其廣闊的前景。目前，重離子輻照誘變育種技術在甜高粱，當歸，小麥，以及白花紫露草、矮牽牛、大麗花等花卉植物中取得了豐碩的成果。蛋白質組學就是利用雙向凝膠電泳(two-dimensional proteinelectrophoresis, 2DE)技術,在整個基因組水平上檢測蛋白質表達的情況,是在大規模水平上研究蛋白質的特征，包括蛋白質的表達水平，翻譯后的修飾，蛋白與蛋白相互作用等，而質譜fMass Spectrometry, MSj是蛋白質組學研究的最有力的工具之一。雙向電泳-質譜聯用(2DE-MS)使用于突變體檢測，可以把突變體表型和突變體在蛋白水平的表達統一起來，在蛋白水平進一步確認突變體。氣相色譜(GC)技術由于其獨特、高效、快速的分離特性，已成為物理、化學分析不可缺少的重要工具，目前，該技術已在石油、化工、環保、藥物等方面有了廣泛應用。高效氣相色譜技術可通過測定某主要次生代謝物含量應用于突變體的品質篩選
技術實現思路
本專利技術的目的就是針對上述現有技術中的缺陷，提供了一種有效克服傳統雜交育種手段周期長、突變率低和突變譜窄等缺陷的。為了實現上述目的，本專利技術提供的技術方案為:，包括以下步驟: 1)選取籽粒飽滿、大小均勻、無破損、無霉菌污染的紫蘇干種子； 2)將步驟I)得到的紫蘇干種子以中能碳離子束進行輻照，得到輻照后紫蘇干種子； 3)將步驟2)得到輻照后紫蘇干種子進行大田初篩，得到紫蘇初篩突變體； 4)將步驟3)得到的紫蘇初篩突變體，通過表型觀察、記錄、標記、RAPD分子標記鑒定、蛋白組學分析確認和高效氣相色譜技術檢測品質，篩選得到一株高品質紫蘇新品系。進一步的，上述的，所述步驟2)中的中能碳離子束為lOOMeV/u的中能碳離子束；所述輻照方式為垂直貫穿。進一步的，上述的，所述步驟2)中的輻照方法具體為:將紫蘇干種子隨機裝在一個厚0.9cm，直徑為3.5cm的細胞培養皿內，輻照劑量分別為0、40、80和120 Gy，坪區照射，劑量率為4Gy/min。進一步的，上述的，所述步驟3)中，大田初篩的方法具體為:采用單因素隨機區組設計的方法，每個劑量重復三次；小區面積15m2 (5mX3m)，播種深度為4cm，行距為30cm，株距 為15m，4 5葉期定苗，根據大田表型初步篩選突變體，做好標記，成熟時單株采收。進一步的，上述的，所述步驟4)中，篩選到的一株高品質紫蘇新品系表現為頂葉皺縮，分蘗多，花序長，產量高，植株高大，α -亞麻酸含量高。聞品質紫蘇的新品系選育方案流程如附圖說明圖1所不。本專利技術的有益效果為:本專利技術提供的，能夠選育高產、抗逆性強和高α-亞麻酸含量的紫蘇新品系，推動紫蘇生物產業在甘肅省乃至全國持續、健康、快速的發展，為紫蘇這一珍貴中草藥的品種改良和開發利用提供必要的技術條件和實驗依據。各驗證試驗步驟: 一、RAPD分子標記鑒定實驗步驟: 以紫蘇新品系(KJ0801)和對照的幼嫩葉片為材料，采用CTAB法提取基因組DNA，以此DNA為RAPD分析中的PCR模板，如表I所示的RAPD-PCR分析引物，均購自上海生物工程有限公司。采用20ul 的 PCR 反應體系，內含:2ul 2mmol/L MgCl2 ；2ul 100umol/L 的 dNTP ;Iul 0.2 umol/L 引物；20 ng 模板 DNA ;0.15ul 0.5U Taq 酶，13.85 μ I ddH20。表I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高品質紫蘇的新品系選育方法，其特征在于，包括以下步驟：1）選取籽粒飽滿、大小均勻、無破損、無霉菌污染的紫蘇干種子；2）將步驟1）得到的紫蘇干種子以中能碳離子束進行輻照，得到輻照后紫蘇干種子；3）將步驟2）得到輻照后紫蘇干種子進行大田初篩，得到紫蘇初篩突變體；4）將步驟3）得到的紫蘇初篩突變體，通過表型觀察、記錄、標記、RAPD分子標記鑒定、蛋白組學分析確認和高效氣相色譜技術檢測品質，篩選得到一株高品質紫蘇新品系。

【技術特征摘要】
1.高品質紫蘇的新品系選育方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)選取籽粒飽滿、大小均勻、無破損、無霉菌污染的紫蘇干種子； 2)將步驟I)得到的紫蘇干種子以中能碳離子束進行輻照，得到輻照后紫蘇干種子； 3)將步驟2)得到輻照后紫蘇干種子進行大田初篩，得到紫蘇初篩突變體； 4)將步驟3)得到的紫蘇初篩突變體，通過表型觀察、記錄、標記、RAPD分子標記鑒定、蛋白組學分析確認和高效氣相色譜技術檢測品質，篩選得到一株高品質紫蘇新品系。2.根據權利要求1所述的高品質紫蘇的新品系選育方法，其特征在于，所述步驟2)中的中能碳離子束為100MeV/u的中能碳離子束；所述輻照方式為垂直貫穿。3.根據權利要求2所述的高品質紫蘇的新品系選育方法，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：武振華，張紅，薛林貴，王振華，王新宇，譚勇，劉陽，司婧，趙衛平，
申請(專利權)人：中國科學院近代物理研究所，
類型：發明
國別省市：