一种杉木的诱变选育方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种植物诱变育种方法，特别涉及提高突变率，创制新材料的诱变选 育方法，属于杉木的诱变育种技术领域。
【背景技术】
[0002] 杉木（CunninghamiaLanceolataLamb.Hook)是我国南方特有造林用材树种，栽 培历史悠久，分布区域广，一直是我国林木遗传改良工作的主要研究对象。自20世纪50年 代开始种源试验至今，杉木高世代种子园已经丰产。在此选育过程中，株高、胸径、材性等经 济指标往往作为重要目标性状被保留下来，其它一些诸如抗旱、抗虫、耐瘠薄等抗逆性性状 容易被忽视，致使其遗传背景越来越窄。加之水土流失、土壤盐碱严重以及气候的变化，迫 切需要聚合速生、材性、抗逆等优良经济性状的杉木新种质。
[0003] 诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异，再从变异群体中 选择符合人们某种要求的单株或者个体，进而培育成新种质乃至新品种的育种方法。它是 继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。早期的林木育种大多以种源选 择、优树选择、杂交育种、种子园以及子代测定等常规工作为主要内容。相比常规育种方法， 诱变育种可以明显提高被诱变材料的变异率，为我们创造了丰富的变异以及提高选育优良 新种质的机会，为有效改变林木良种的个别不良性状，提高林木的材性和抗性等奠定了基 础。该技术是一种快速创造林木育种资源的途径，充分发挥其自身优势，可缩短获得变异材 料的时间周期，在一定程度上弥补常规育种技术的不足。近年来，我国在农作物、果树及花 卉等方面的辐射育种研究有较大进展并取得了较优异的成果，但关于林木诱变育种的报道 并不多，目前仅见于刺槐、毛竹、文冠果、五角枫、悬铃木、华山松、杉木、榆树和毛白杨等树 种。
[0004] 由于人工诱变的不确定性，要想获得符合要求的有益突变性状，需要大群体强选 择选育策略，因此获得大的诱变群体是关键之一，这样可为筛选符合我们要求的变异提供 更高的几率。因此在研究材料的选择上，要能够得到较大群体的变异材料，且易操作简单， 重复性好等。杉木种子非常符合上述要求，杉木种子粒较小，一般千粒重也就是5-7克，同 时杉木种子非常容易获得，特别是我国已经建成了较多的高世代的杉木种子园，可获得大 量提高遗传增益的改良杉木种子。由于杉木种子小、容易获得，所以以杉木种子为诱变材 料，较杉木苗木等体积较大材料为诱变材料时可以获得更大的诱变群体，为变异体筛选提 供了更多的机会。同时，采用杉木种子为诱变材料，还有一个重要原因，是处理和操作简单， 容易育苗，试验处理所需条件简单，处理费用也非常低。并且，用在杉木高世代种子园的种 子，也保证本诱变处理工作的起点较高，结合现有的杉木育种资源，进行有针对性的选育， 有利于解决生产上急需解决的问题。所以本研究以种子为试验材料。
[0005]到目前用诱变育种的技术方法创制筛选杉木新种质的相关文献报道仅限一篇 (Co-601辐射杉木后代生长量变异研究）。此研究是1976年进行的，采用的是Y射线辐射 杉木实生天然林母树采集的种子。相比高世代种子园育出的子代，其子代由于没有经过选 育往往不完全具备一些造林用材树种所要求的速生等经济性状，而且相比几十年前，现在 的气候环境已经发生了较大变化。
[0006] 为创制筛选聚合速生、抗逆等性状的优良杉木种质资源，丰富杉木突变，获得较大 的变异群体，以及为筛选优良性状的杉木新种质和新品种，本发明结合杉木常规育苗技术， 采用秋水仙素、甲基磺酸乙酯（EMS)、叠氮化钠（NaN3)三种诱变剂诱变方法处理杉木种子， 总结出一套适合以杉木种子为供试材料的诱变技术方法,并获得了 52340株诱变苗群体， 为选育杉木新种质奠定了基础。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是针对现有杉木诱变选育技术的不足，提供了一种杉木的诱变育种 研究方法，本发明方法为筛选聚合速生、抗逆等性状的优良杉木种质资源提供了丰富的变 异材料。
[0008] 为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种杉木诱变选育方法，包括采用诱变 剂浸泡杉木种子，对杉木种子进行诱变处理，获得诱变杉木种子；然后将诱变杉木种子清洗 后播种，育苗管理。
[0009] 其中，所述诱变剂选择秋水仙素溶液、甲基磺酸乙酯溶液或叠氮化钠溶液。
[0010]特别是，所述秋水仙素溶液的浓度为〇. 9-1. 2% (w/v)，优选为0. 9% (w/v)，即每 0. 9-1. 2g秋水仙素溶于IOOmL水中制成所述浓度的秋水仙素溶液；所述甲基磺酸乙酯溶液 的浓度为〇. 3-0.9% (w/v)，优选为0. 3% (w/v);所述叠氮化钠溶液的浓度为6-10mm〇l/L， 优选为8mmol/L。
[0011] 其中，所述杉木种子选择第三代杉木园杉木成熟种子。
[0012] 特别是，所述杉木种子在低温条件下储存越冬后使用。
[0013] 尤其是，越冬时间为2-3个月；所述低温为0-4°C，优选为4°C。
[0014] 特别是，还包括对杉木种子进行赤霉素浸泡处理，即将杉木种子浸泡于赤霉素溶 液中。
[0015] 其中，所述赤霉素溶液的浓度为15-35mg/L，优选为25mg/L，即每25mg赤霉素溶于 IOOOmL水中制成所述浓度的赤霉素溶液。
[0016] 特别是，还包括对赤霉素浸泡处理后的杉木种子进行水浸泡处理，即将赤霉素浸 泡处理后的杉木种子浸泡在水中，然后再进行诱变剂浸泡处理。
[0017] 本发明另一方面提供一种杉木诱变选育方法，包括如下步骤：1)采用秋水仙素溶 液浸泡杉木种子，对杉木种子进行秋水仙素诱变处理，获得诱变杉木种子；2)将诱变杉木 种子清洗后播种，育苗管理。
[0018]其中，步骤1)中所述秋水仙素溶液的浓度为0. 9-1. 2% (w/v)，优选为0. 9% (w/ v)，即每0. 9-1. 2g秋水仙素溶于IOOmL水中制成所述浓度的秋水仙素溶液。
[0019] 特别是，步骤1)中秋水仙素诱变处理时间为l-4d(天）；诱变处理温度为25±5°C; 诱变处理过程中完全避光，即在黑暗条件下进行所述诱变处理。
[0020] 特别是，步骤1)中所述的诱变处理是采用浓度为0. 9% (w/v)的秋水仙素溶液浸 泡杉木种子4d。
[0021] 特别是，还包括采用赤霉素（GA3)溶液浸泡杉木种子，进行赤霉素浸泡处理，然后 再进行所述的秋水仙素溶液的诱变处理。
[0022] 其中，所述赤霉素溶液的浓度为15-35mg/L，优选为25mg/L，即每25mg赤霉素溶于 IOOOmL水中制成所述浓度的赤霉素溶液。
[0023] 特别是，所述赤霉素浸泡处理时间为20_28h，优选为24h;处理温度为25±5°C，优 选为25°C;赤霉素浸泡过程中完全避光，即在黑暗条件下进行所述赤霉素浸泡处理。
[0024] 特别是，还包括对经过赤霉素浸泡处理的杉木种子进行水清洗处理，然后再进行 所述的秋水仙素诱变处理。
[0025] 尤其是，所述水清洗处理次数为3-5次，优选为5次。
[0026] 特别是，还包括将水清洗处理后的杉木种子浸泡在蒸馏水中浸泡48_72h，优选为 72h。
[0027] 其中，蒸馏水浸泡杉木种子在黑暗避光条件下进行。
[0028] 特别是，蒸馏水浸泡处理过程中对杉木种子采用高温浸泡处理和低温浸泡处理间 隔进行，其中高温浸泡处理温度为28土rc，高温浸泡时间为12h;所述低温浸泡处理温度 为20土rc，高温浸泡时间为12h，即在杉木种子进行蒸馏水浸泡处理过程中，对杉木种子 先进行高温浸泡，接着进行低温浸泡，然后再进行高温浸泡，重复循环。
[0029] 其中，步骤2)采用水清洗诱变杉木种子3-5次后再播种。
[0030] 特别是，所述播种为将诱变杉木种子种植在以水苔为培养基质的培养杯中进行发 芽、育苗培养。
[0031] 其中，所述发芽、育苗培养温度为25±5°C;相对湿度为60-70% ;光照强度为 1500-20001ux，光照周期为10-16h光照/8-14h黑暗。
[0032] 特别是，所述播种为将诱变杉木种子条播在室外，播种条间距为10cm。
[0033] 特别是，所述杉木种子选择千粒重为5_7g的种子为选育诱变材料，优选为千粒重 为5. 8-6. 0g，进一步优选为5. 93g的种子为选育诱变材料。
[0034] 本发明又一方面提供一种杉木诱变选育方法，包括如下步骤：1)采用甲基磺酸乙 酯（EMS)溶液浸泡杉木种子，对杉木种子进行甲基磺酸乙酯诱变处理，获得诱变杉木种子； 2)将诱变杉木种子清洗后播种，育苗管理。
[0035] 其中，步骤1)中所述EMS溶液的制备方法是将EMS溶于pH= 7. 0,