分子标记鉴定EMS 诱变高粱突变体的真伪

王春语 李政君 陈冰嬬 张丽霞

(1.辽宁省农业科学院高粱研究所,辽宁 沈阳 110161;2.辽宁省农业科学院农作物海南育种中心,海南乐东 572541;3.吉林省农业科学院作物资源研究所,吉林 公主岭 136100)

随着诱变育种技术的不断发展,诱变育种在高粱中逐渐兴起[1]。早在1970 年就利用X-射线、γ-射线、EMS(Ethylmethylsulfone,甲基磺酸乙酯)、MMS(Methyl Methanesulfonate,甲基磺酸甲酯)、DES(Diethyl sulfate,硫酸二乙酯)和NEU(N-Ethyl-N-nitrosourea,N-乙基-N-亚硝基脲) 诱变3 个栽培高粱品种,对其诱变率进行了比较研究,结果表明EMS 是最有效的诱变剂[2]。近几年,EMS 也在高粱诱变育种中得到广泛应用,分别以粒用高粱BTx623、恢复系晋粱 5 号和保持系V4B 等为实验材料,成功获得了叶色、矮化、叶形、分蘖、穗型、成熟期、早衰等不同的突变体[3,4]。另外,从1 600 个单株的高粱EMS 诱变群体中筛选出768 个突变体,并利用Tilling 技术在该突变体库中筛选出了编码咖啡酸甲基转移酶基因的2 个突变体[5]。

EMS 诱变处理随着处理时间的延长和处理浓度的增加,高粱种子发芽率和成苗率逐渐降低,即使正常出苗对后期营养生长和生殖生长都会产生很大的影响,如植株矮化、叶片皱缩、花期延迟和育性降低等[3～4,6,7]。EMS 处理后,M0代植株单穗结实率是非常重要的指标之一,结实率过高增加筛选压力且影响诱变效率;结实率过低种子数量过少而造成后代筛选鉴定的困扰,限制了突变体的数量。M0代诱变处理种子由于数量大通常采用开放授粉的方式进行加代繁种,容易接受周围其它高粱材料花粉而杂交出现假突变体的可能,因此,有必要开发一套实用的分子标记鉴定EMS 诱变突变体的真伪。……