菜心EMS诱变条件优化与突变体库构建

• Published in: 南方农业学报 Vol. 52; no. 4; pp. 1022 - 1029
• Main Authors: 张艳, 洪晓如, 黎庭耀, 沈卓, 杨易, 周轩, 陈汉才
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 广东省农业科学院蔬菜研究所/广东省蔬菜新技术研究重点实验室,广州 510640 2021
• Subjects: EMS诱变; 突变体库; 菜心; 表型变异
• ISSN: 2095-1191
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2021.04.020

S634.5; [目的]明确甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理菜心种子的最佳浓度和处理时间,为EMS诱变技术在菜心种质资源创新利用方面及丰富菜心种质资源选育提供支持.[方法]设4种不同浓度的EMS溶液(0.2％,0.4％,0.6％和0.8％)和3种不同处理时间(8、12和16 h)共12个组合,诱变处理2个菜心自交系(C40和小80天)的种子,并对诱变后代出苗率和结籽株比例进行分析,筛选EMS诱变菜心种子的最佳处理条件.[结果]随着EMS浓度的增加,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低.诱变处理8 h,EMS浓度为0.6％时,C40和小80天菜心的成苗率分别65％和70％,结籽株比例分别为13％和31％;EMS浓度升高至0.8％时,C40菜心的成苗率降至50％,2个菜心材料的结籽株比例均低于20％.随着EMS处理时间的延长,菜心种子成苗率和结籽株比例逐渐降低.EMS处理浓度为0.4％时,诱变12 h,2个菜心材料(C40和小80天)的成苗率均为75％,结籽株比例分别为30％和45％;诱变16 h,C40和小80天菜心的成苗率分别降至60％和55％,结籽株比例均低于20％.EMS诱变处理不仅抑制成苗率,还严重影响结实情况.根据成苗率和M1群体植株的结籽株比例,并保证最大诱变效率和突变体群体,确定菜心种子EMS诱变处理的最佳条件为0.4％EMS诱变处理12 h.不同基因型菜心材料对EMS的耐受性不同,生长势强的菜心材料EMS处理的时间或浓度可适当增大或降低.采用最佳诱变条件处理3000粒小80天菜心种子,在M1群体中出现黄化、白化、皱缩、矮化及嵌合等变异性状,M1群体包含500个突变株系.随机选取种子量大的M1群体中176个家系,构建包含2110个单株的M2群体,在M2群体中发现94个突变单株,总的突变频率为4.3％.其中,叶片叶色或形状突变的单株61株,株型变异的单株共31株,花色突变的单株2株.[结论]利用EMS诱变菜心种子有明显效果,构建的菜心EMS突变体库表型变异丰富,尤其是出现株型紧凑,叶色浓绿的有益突变,可用于菜心功能基因组学研究和育种.