[发明专利]一种基于直线电子加速器建立棉花辐照诱变文库的方法

说明书

本发明涉及作物辐照诱变育种领域，主要涉及到一种基于直线电子加速器建立棉花辐照诱变文库的方法。所述方法包括步骤：选择常规品种或者具有优良性状的棉花品种的种子，采用直线电子加速器辐照已包装的棉花种子，辐照剂量为250Gy/s，将辐照诱变处理过的种子播种，进行多代自交获得突变体库。根据本发明的方法，通过使用辐照用直线电子加速器对棉花种子进行高能电子束辐照诱变，具有简单、高效、安全、易于推广的特点。

技术领域

本发明涉及作物辐照诱变育种领域，主要涉及到一种基于直线电子加速器建立棉花辐照诱变文库的方法。

背景技术

我国是棉花产量居世界首位的生产大国，棉花种植带大致分布在新疆，河南，江苏，湖北，山东，河北，安徽等地区。当前我过棉花种植面积逐渐减少，然而消费逐渐增长。国内棉花质量不高，缺少能满足棉纺织企业要求的优质棉品种。尽管自2015年棉花基因组的测序完成，为棉花的分子育种和新品种的创制提供了关键的基因信息参考，然而实际的研究和育种过程中，可以使用的棉花研究材料主要是从世界各地收集而来的棉花生态型，很难满足一个基因一个突变体的研究和育种需求。另外，尽管收集到了大量的棉花生态型，当前能用于新品种创制的优异性状及其有限，继续创制更多更为丰富的性状类型来用于研究和育种。通过遗传诱变的方法是快速的创制突变体文库和筛选优异性状的有效方法，但是目前在棉花的突变体创制上仍没有高效和安全的方法体系。

辐照诱变是利用高能射线是生物体的遗传物质发生变化，使得0代和后代出现不同性状变异类型。在作物诱变育种上，常用的诱变方式有2种：物理诱变和化学诱变。其中，物理诱变主要是辐射，比如利用电子束、激光、X射线、γ射线、宇宙射线等进行辐照诱变。化学诱变也是育种研究中常用的一种诱变手段，常用的化学诱变剂有烷化剂、叠氮化合物、碱基类似物、亚硝基化合物等。

目前，物理诱变在棉花育种中应用比较广泛。在棉花诱变育种中应用的物理诱变剂主要有γ射线、太空诱变、离子束注入、电子束等。上世纪30年代的研究表明， X射线虽然可引起棉花的基因突变，但是其各性状的突变率均小于1％。太空育种虽然可以有效的改变棉花的性状，但是成本昂贵，难以推广。尽管近年来利用⁶⁰Co-γ射线培育了许多优良的棉花品种，诱变率达到千分之几，但是与电子束相比，存在许多劣势。⁶⁰Co-γ射线辐射处理的对象是棉花雄蕊，需先收集花药，再收集诱变处理后的成熟花粉进行授粉，种子成熟之后才能得到突变体种子，试验操作复杂，并且培育周期较长。离子束注入、电子束辐照也是处理棉花雄蕊，存在类似的问题，并且诱变率较低。重离子束诱变棉花突变体需要置于辐射盘中，且种子合点端向上进行轰击，操作费时费力，种子轰击数量有限。

此外，由于现有获得突变体方法的效率不高所限制，使得棉花突变体文库尚未构建，如果能够利用高能电子束进行高效辐照诱变，将有望使得棉花突变体文库加速建成，将促进高产、提高棉花纤维质量、抗病、抗虫能力的棉花种质的选育工作，减少化肥、农药的使用量，有利于环境友好型政策的实施。遗传材料创制对于生物科学的发展具有十分重要的作用，诱导植物产生变异，构建突变体库，从中筛选目标突变体，可以为植物基因功能研究提供丰富的基础材料。

现阶段未见有关于电子束辐照棉花种子进行诱变的文献报道，现有棉花种子诱变方法时利用重离子束进行轰击，其操作复杂和效率有待提高。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于直线电子加速器快速创建棉花诱变文库的方法。

目前现有技术未有报道采用直线电子束来做农作物、包括棉花的诱变，该技术体系不是专门用来做辐射诱变育种的，而是用来做食品、医疗卫生用品、医药保健品、改性材料等多种物品的综合辐照加工。

根据本发明的基于直线电子加速器建立棉花辐照诱变文库的方法，包括以下步骤：

选择当前农业生产上大面积应用的常规品种或者具有优良性状的棉花品种的种子，并包装；