[发明专利]一种水稻固定化单细胞定向诱变的技术方法

说明书

本发明公开了一种水稻固定化单细胞定向诱变的技术方法，包括下述步骤：(1)利用MS培养基培养诱导水稻胚性愈伤组织；(2)采用液体MS培养基培养制备水稻悬浮单细胞群；(3)利用固体MS培养基制备水稻单细胞固定化载体；(4)采用⁶⁰钴γ‑射线或高能电子加速器高能电子束对水稻单细胞固定化载体进行辐照诱变；(5)对辐照诱变后的水稻单细胞固定化载体进行抗性筛选；(6)将水稻单细胞固定化载体上经过抗性筛选存活的诱变单细胞通过组织培养获得再生株系，筛选得到水稻固定化单细胞定向诱变的新种质。

技术领域

本发明涉及一种水稻固定化单细胞定向诱变的技术方法，属于核科学技术的应用、辐照育种技术领域。

背景技术

农作物优异种质资源创制和培育作物新品种是保障国家粮食安全、实现经济发展、社会稳定的重要基础。农作物优良品种的应用对我国粮食增产贡献率超过45％，而突破性作物新品种的育成取决于优异种质资源的创制与利用。主要农作物如水稻等选育技术有杂交育种、辐射诱变育种、分子育种，其中辐射诱变技术在培育作物新品种上已发挥重要作用，但相较于基因编辑等精准突变，存在诱变效率低、有利变异频率低、变异方向和性质不可控等问题，因此，通过组织培养诱导水稻等外植体愈伤组织，悬浮培养胚性愈伤组织，获得单细胞群。针对单细胞群遗传背景一致，对诱变敏感、突变位点丰富，但对突变致死忍耐性差的特点，将水稻等单细胞固定化进行γ-射线或高能电子束辐照，有效提高单细胞存活率和诱变效率；突变的单细胞可大规模培养，为细胞水平上筛选和创制水稻新种质提供了库容丰富、高效复制的样品库，可实现“空间小、群体大、效率高、过程短”的高效单细胞定向诱变和重要非生物胁迫抗性筛选。将经过抗性筛选存活的诱变单细胞通过组织培养获得再生株系，筛选得到水稻固定化单细胞定向诱变的新种质。创新性的开发出基于水稻单细胞的“γ-射线辐照或高能电子束+定向筛选”诱变新技术，为解决我国种业问题，实现水稻种业可持续发展提供了新的技术思路和技术途径。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明的目的在于提供一种水稻固定化单细胞定向诱变的技术方法。通过组织培养诱导水稻胚性愈伤组织；悬浮培养水稻胚性愈伤组织获得单细胞群；将水稻单细胞群固定获得固定化载体；对水稻单细胞群固定化载体进行γ-射线或高能电子束辐照，有效提高单细胞存活率和诱变效率；对辐照诱变后的水稻单细胞固定化载体进行抗性筛选；筛选出具有高温、低温、干旱、盐胁迫等耐性的水稻突变单细胞；通过组织培养获得再生株系，筛选得到水稻固定化单细胞定向诱变的新种质。

本发明的技术方案为：

一种水稻固定化单细胞定向诱变的技术方法，依次包括以下步骤：

A、利用MS培养基培养诱导水稻胚性愈伤组织；

B、采用液体MS培养基培养制备水稻悬浮单细胞群；

C、利用固体MS培养基制备水稻单细胞固定化载体；

D、采用⁶⁰钴γ-射线或高能电子加速器高能电子束对水稻单细胞固定化载体进行辐照诱变；

E、对辐照诱变后的水稻单细胞固定化载体进行抗性筛选；

F、将水稻单细胞固定化载体上经过抗性筛选存活的诱变单细胞通过组织培养获得再生株系，筛选得到水稻固定化单细胞定向诱变的新种质。

优选的是：所述诱导水稻胚性愈伤组织所用的MS培养基为添加有3mg/L 2,4-D、0.1mg/L KT、40g/L蔗糖、10g/L琼脂的MS培养基，pH为5.8。

优选的是：所述培养制备水稻悬浮单细胞群所用的液体MS培养基为添加有4.5mg/L 2,4-D、0.2mg/L KT、50g/L蔗糖的液体MS培养基，pH为5.8。