高品质紫苏的新品系选育方法技术

本发明专利技术公开了一种有效克服传统杂交育种手段周期长、突变率低和突变谱窄等缺陷的高品质紫苏的新品系选育方法。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术提供的高品质紫苏的新品系选育方法，能够选育高产、抗逆性强和高α-亚麻酸含量的紫苏新品系，推动紫苏生物产业在甘肃省乃至全国持续、健康、快速的发展，为紫苏这一珍贵中草药的品种改良和开发利用提供必要的技术条件和实验依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物新品系的选育方法，具体涉及。
技术介绍
紫苏(Perilla frutescens L.)属于唇形科紫苏属一年生草本植物,是卫生部首批的60种食药两用物品之一，也是α -亚麻酸含量最高的植物资源之一，既是一种优良的保健型蔬菜，也是一种重要的草药。紫苏油(Perilla Seed Oil)，也叫荏油，是紫苏的成熟籽粒中提取获得的一种高不饱和度的天然油脂，主要成份为α -亚麻酸，是目前发现的所有天然植物油中α-亚麻酸含量最高的保健营养食用油，不含胆固醇，对人体具有显著的保健和医药功效，在人体中能够转化为代谢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 -亚麻酸在营养学界享有“植物黄金”的美誉。紫苏在我国有2000多年的栽培历史，分布于我国20多个省，资源分布广泛，但当前有关紫苏品种选育的研究较少，优良品种匮乏，造成紫苏种植面积小，产量低，品质不稳定，这些因素严重制约了紫苏产业的发展。要改变这种不利局面，必须依靠科技进步加大育种手段和方法的研究力度，使育种水平有较大的突破。为了提高育种效率，缩短育种年限，育种专家们正在不断探索新的育种方法和途径。目前的育种手段主要有传统的常规杂交育种、诱变育种、倍性育种、组织培养、体细胞杂交、原生质 体融合和基因工程育种等。其中，辐射诱变育种方法简便、安全、经济、突变率高、变异稳定快，可在较短时间内育出新品种。中国科学院近代物理研究所兰州重离子加速器产生的重离子束在诱变生物学方面有着传能线密度高、独特的电离峰(Bragg峰)、相对生物学效应高(RBE)，以及辐照育种突变谱广、突变性状易稳定、正向突变率高等独特优势，在核农学领域具有重要地位，重离子辐照诱变育种已经发展为当前辐射育种领域的一种新方法和新手段，具有极其广阔的前景。目前，重离子辐照诱变育种技术在甜高粱，当归，小麦，以及白花紫露草、矮牵牛、大丽花等花卉植物中取得了丰硕的成果。蛋白质组学就是利用双向凝胶电泳(two-dimensional proteinelectrophoresis, 2DE)技术,在整个基因组水平上检测蛋白质表达的情况,是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，而质谱fMass Spectrometry, MSj是蛋白质组学研究的最有力的工具之一。双向电泳-质谱联用(2DE-MS)使用于突变体检测，可以把突变体表型和突变体在蛋白水平的表达统一起来，在蛋白水平进一步确认突变体。气相色谱(GC)技术由于其独特、高效、快速的分离特性，已成为物理、化学分析不可缺少的重要工具，目前，该技术已在石油、化工、环保、药物等方面有了广泛应用。高效气相色谱技术可通过测定某主要次生代谢物含量应用于突变体的品质筛选
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种有效克服传统杂交育种手段周期长、突变率低和突变谱窄等缺陷的。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为:，包括以下步骤: 1)选取籽粒饱满、大小均匀、无破损、无霉菌污染的紫苏干种子； 2)将步骤I)得到的紫苏干种子以中能碳离子束进行辐照，得到辐照后紫苏干种子； 3)将步骤2)得到辐照后紫苏干种子进行大田初筛，得到紫苏初筛突变体； 4)将步骤3)得到的紫苏初筛突变体，通过表型观察、记录、标记、RAPD分子标记鉴定、蛋白组学分析确认和高效气相色谱技术检测品质，筛选得到一株高品质紫苏新品系。进一步的，上述的，所述步骤2)中的中能碳离子束为lOOMeV/u的中能碳离子束；所述辐照方式为垂直贯穿。进一步的，上述的，所述步骤2)中的辐照方法具体为:将紫苏干种子随机装在一个厚0.9cm，直径为3.5cm的细胞培养皿内，辐照剂量分别为0、40、80和120 Gy，坪区照射，剂量率为4Gy/min。进一步的，上述的，所述步骤3)中，大田初筛的方法具体为:采用单因素随机区组设计的方法，每个剂量重复三次；小区面积15m2 (5mX3m)，播种深度为4cm，行距为30cm，株距 为15m，4 5叶期定苗，根据大田表型初步筛选突变体，做好标记，成熟时单株采收。进一步的，上述的，所述步骤4)中，筛选到的一株高品质紫苏新品系表现为顶叶皱缩，分蘖多，花序长，产量高，植株高大，α -亚麻酸含量高。闻品质紫苏的新品系选育方案流程如附图说明图1所不。本专利技术的有益效果为:本专利技术提供的，能够选育高产、抗逆性强和高α-亚麻酸含量的紫苏新品系，推动紫苏生物产业在甘肃省乃至全国持续、健康、快速的发展，为紫苏这一珍贵中草药的品种改良和开发利用提供必要的技术条件和实验依据。各验证试验步骤: 一、RAPD分子标记鉴定实验步骤: 以紫苏新品系(KJ0801)和对照的幼嫩叶片为材料，采用CTAB法提取基因组DNA，以此DNA为RAPD分析中的PCR模板，如表I所示的RAPD-PCR分析引物，均购自上海生物工程有限公司。采用20ul 的 PCR 反应体系，内含: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本文档来自技高网...

【技术保护点】
高品质紫苏的新品系选育方法，其特征在于，包括以下步骤：1）选取籽粒饱满、大小均匀、无破损、无霉菌污染的紫苏干种子；2）将步骤1）得到的紫苏干种子以中能碳离子束进行辐照，得到辐照后紫苏干种子；3）将步骤2）得到辐照后紫苏干种子进行大田初筛，得到紫苏初筛突变体；4）将步骤3）得到的紫苏初筛突变体，通过表型观察、记录、标记、RAPD分子标记鉴定、蛋白组学分析确认和高效气相色谱技术检测品质，筛选得到一株高品质紫苏新品系。

【技术特征摘要】
1.高品质紫苏的新品系选育方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)选取籽粒饱满、大小均匀、无破损、无霉菌污染的紫苏干种子； 2)将步骤I)得到的紫苏干种子以中能碳离子束进行辐照，得到辐照后紫苏干种子； 3)将步骤2)得到辐照后紫苏干种子进行大田初筛，得到紫苏初筛突变体； 4)将步骤3)得到的紫苏初筛突变体，通过表型观察、记录、标记、RAPD分子标记鉴定、蛋白组学分析确认和高效气相色谱技术检测品质，筛选得到一株高品质紫苏新品系。2.根据权利要求1所述的高品质紫苏的新品系选育方法，其特征在于，所述步骤2)中的中能碳离子束为100MeV/u的中能碳离子束；所述辐照方式为垂直贯穿。3.根据权利要求2所述的高品质紫苏的新品系选育方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：武振华，张红，薛林贵，王振华，王新宇，谭勇，刘阳，司婧，赵卫平，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：