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1、(10)申请公布号 CN 103688851 A (43)申请公布日 2014.04.02 CN 103688851 A (21)申请号 201310692272.8 (22)申请日 2013.12.16 A01H 1/06(2006.01) A01H 1/04(2006.01) (71)申请人 南京农业大学 地址 211225 江苏省南京市溧水区白马镇国 家农业科技园南京农业大学基地 (72)发明人 赵团结 盖钧镒 孔杰杰 王瑞凯 (74)专利代理机构 南京天华专利代理有限责任 公司 32218 代理人 傅婷婷 徐冬涛 (54) 发明名称 胚轴增大大豆的选育方法 (57) 摘要 本发明属于作。
2、物遗传育种领域， 涉及一种胚 轴增大大豆的选育方法。一种胚轴增大大豆的选 育方法， 用300Gy剂量的 60Co射线照射水份含量 为 12 14% 的正常胚轴品种大豆种子， 从诱变后 代选育具有增大胚轴的大豆。所获得的具有增大 胚轴大豆的胚轴重达到籽粒总重的 3 5%， 其胚 轴长度比原亲本正常胚轴品种大豆的胚轴长度增 加 20% 以上， 重量增加 30 50%， 异黄酮含量比原 亲本正常胚轴品种大豆提高 15% 以上。按照本发 明所述的方法获得的胚轴增大的大豆新材料在育 种中的应用， 以该胚轴增大的大豆新材料为亲本 与其他优良亲本杂交， 从后代选育胚轴增大的大 豆新品系。 (51)Int.C。
3、l. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103688851 A CN 103688851 A 1/1 页 2 1. 胚轴增大大豆的选育方法， 其特征在于用 300Gy 剂量的 60Co 射线照射正常胚轴品 种大豆种子， 从诱变后代选育胚轴增大的大豆。 2. 根据权利要求 1 所述的选育方法， 其特征在于具体方法为 ： 直接用 300Gy 剂量的 60Co 射线照射正常胚轴品种大豆种子 1-2 千克， 照射后 5-10 天播种， M 1点播， 密度为每亩 3。
4、 万粒， 成熟期混收 M1植株获得 M2种子， 室内从混收种子中肉眼选择胚轴变大、 可能发生突 变的豆粒 ； 下代点播， 必要时营养钵育苗移栽， 成熟期按单株收获 M3种子， 筛选出稳定表现 胚轴变大特点的单株 ； 入选的M4代按单株种植， 全生育期进行农艺性状鉴定， 并继续对收获 的种子调查胚轴大小， 选择稳定表现胚轴变大特点的株行和单株 ； 下代种植， 即育成性状稳 定、 胚轴增大的大豆 ； 其中， 上述的胚轴变大的标准为胚轴凸起， 长度在 4.5mm 以上。 3.根据权利要求1或2所述的选育方法， 其特征在于所述的正常品种水份含量为12 14%， 优选自南农 86-4 或其相似材料。 4。
5、. 根据权利要求 1 或 2 所述的选育方法， 其特征在于所述的具有增大胚轴大豆的胚轴 重达到籽粒总重的 3 5%。 5. 根据权利要求 1 或 2 所述的选育方法， 其特征在于所述的具有增大胚轴大豆的胚轴 长度比原亲本正常胚轴品种大豆的胚轴长度增加20%以上， 胚轴重量增加3050%， 其异黄 酮含量比原亲本正常胚轴品种大豆提高 15% 以上 ； 其中所述的种子指水分含量为 12 14% 的种子。 6. 按照权利要求 1 所述的选育方法获得的胚轴增大的大豆新材料在育种中的应用， 其 特征在于 ： 以所述的胚轴增大的大豆新材料为亲本与其他优良亲本杂交， 从后代选育有增 大胚轴的大豆新品系。 权。
6、 利 要 求 书 CN 103688851 A 2 1/3 页 3 胚轴增大大豆的选育方法 技术领域 0001 本发明属于作物遗传育种领域， 涉及一种胚轴增大大豆的选育方法。 背景技术 0002 大豆干种子中除去子叶的胚部分在加工过程中称为胚芽， 以胚轴为主要成分。大 豆胚芽是大豆榨油的副产物， 约占大豆籽粒总重的 2% 2.5%， 我国每年可生产出 100 万吨 大豆胚芽， 是一种大宗粮油作物胚芽。 分析发现大豆胚芽约含8%10%的脂肪、 40%的粗蛋 白、 20%的低聚糖， 脱脂胚芽中异黄酮和皂甙的含量高达3.72%和4.82%， 胚芽油中不皂化物 的含量为 11.5%， - 谷甾醇含量达。
7、 7.25%， 磷脂 （4.35%） 、 生育酚 （0.462%） 的含量均高于子 叶油， 营养价值远高于大豆子叶。 国外一些分析也获得类似结果。 大豆胚芽中的功能性成分 优于小麦胚芽， 具有很高的开发利用价值。自上世纪 80 年代以来， 国外对大豆胚芽的研究 与开发日渐深入， 尤其是美国和日本在这方面的研究更为活跃， 如日本开发了大豆胚芽茶、 美国也开发出富含大豆异黄酮的大豆胚芽食品。 通过遗传改良方法培育具有巨大胚轴的大 豆可为相关产品研发提供原料， 也可为相关遗传育种工作提供亲本资源。目前尚未见以增 大胚芽 （胚轴） 为目标性状的大豆优异种质筛选与育种研究报道。 0003 诱变育种是作物。
8、遗传改良的重要方法。我国通过诱变育成品种数居世界之首， 据 国际原子能机构 2008 年的不完全统计， 在全世界利用辐射诱变技术育成的 2320 个新品种 中， 中国育成的多达623个， 占世界总量的26.9%， 年推广种植面积达900万公顷。 我国大豆 辐射育种始于 20 世纪 50 年代。60Co 射线作诱变剂易于控制辐照条件， 育种成效显著， 是 目前应用最为广泛的诱变剂。在辐照剂量、 辐照处理材料选择、 种子储藏效应、 主要农艺性 状选择等方面开展了一系列研究， 育成一批大豆新品种。如黑龙江省农科院采用 60Co 射线 等诱变因素处理以及有性杂交与诱变结合的技术， 育成十多个优良大豆品。
9、种， 其中合丰系 列 6 个品种累计推广 220 多万公顷。国内外通过 60Co 辐射诱变创造出一大批具有极早熟、 矮杆、 优质、 抗病和耐盐碱等特点的优良突变系 ； 在籽粒性状上， 通过理化诱变已报道获得 了高油、 高蛋白、 低亚麻酸、 高油酸、 高无机磷、 脂氧酶缺失、 籽粒大小、 子叶异常、 种皮色等 突变体。由于胚芽是种子的最重要组成部分， 目前未见大豆胚芽 （胚轴） 增大突变体研究报 道， 通过 60Co 辐射诱变能否筛选出胚轴增大的大豆新材料也未见报道。技术层面需要从材 料筛选、 诱变处理方法等方面研究。 发明内容 0004 本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷， 提供胚轴增大大豆。
10、的选育方法。 0005 本发明的另一目的是提供利用上述方法获得的胚轴增大的大豆新材料在育种中 的应用。 0006 为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0007 一种胚轴增大大豆的选育方法， 用300Gy剂量的 60Co射线照射水份含量为12 14% 的正常胚轴品种大豆种子， 从诱变后代选育胚轴增大的大豆。 说 明 书 CN 103688851 A 3 2/3 页 4 0008 所述的具有增大胚轴大豆的选育方法， 优选具体方法为 ： 直接用 300Gy 剂量的 60Co 射线照射水份含量为 12 14% 的正常胚轴品种大豆种子 1-2 千克， 照射后 5-10 天 播种， M1代点播，。
11、 密度为每亩 3 万粒， 成熟期混收获得 M2代种子， 室内从混收种子中肉眼选 择胚轴变大、 可能发生突变的豆粒 （一般出现频率在 1以下） ； 下代点播， 必要时营养钵育 苗移栽， 成熟期按单株收获M3代种子， 筛选出稳定表现胚轴变大特点的单株 ； 入选的M4代按 单株种植， 全生育期进行农艺性状鉴定， 并继续对收获的种子调查胚轴大小， 选择稳定表现 胚轴变大特点的株行和单株 ； 下代种植， 即育成性状稳定、 胚轴增大的大豆 ； 其中， 上述的 胚轴变大的选择标准是胚轴凸起， 长度在 4.5mm 以上。 0009 所述的正常品种水份含量为 12 14%， 优选自南农 86-4 或其相似材料。。
12、 0010 所述的胚轴增大大豆的胚轴重占籽粒总重的 3 5%， 胚轴长度比原亲本正常胚轴 品种大豆的胚轴长度增加20%以上， 种子重量增加3050%， 异黄酮含量比原亲本正常胚轴 品种大豆提高至少 15% ； 其中所述的种子水分含量为 12 14%。 0011 按照本发明所述的方法获得的胚轴增大的大豆新材料在育种中的应用， 以胚轴增 大的大豆新材料为亲本与其他优良亲本杂交， 从后代选育出胚轴增大的大豆新品系。 0012 本发明育成的具有大胚轴大豆与普通大豆杂交， F1代不表现大胚轴特点， 即大胚 轴特性受隐性基因控制， F2代中有一定比例的具有大胚轴种子的单株出现。即大胚轴大豆 为亲本的杂交中。
13、会出现大胚轴大豆提供育种利用。 0013 有益效果 ： 0014 本发明提出一种通过诱变与定向筛选相结合， 通过特定的筛选标准， 获得具有大 胚轴大豆的方法， 可创造新的大豆种质资源用于育种。 0015 本发明所获得胚轴增大大豆的突变性状可遗传， 重要性状无明显变劣情况， 可通 过杂交育种从后代中筛选大胚轴的大豆新品种， 在育种实践中有很好的应用前景。 附图说明 0016 图 1 86-4BE 突变体子粒形态 （从左到右 ： 对照南农 86-4、 86-4BE-1、 86-4BE-5） 0017 图 2 86-4BE 突变体胚轴形态 （从左到右 ： 对照南农 86-4、 86-4BE-1、 8。
14、6-4BE-5） 具体实施方式 0018 实施例 1 具有大胚轴的突变体大豆 86-4BE 的获得 0019 根据以往 150Gy 和 300Gy 剂量 60Co 射线诱变处理效果， 确定选用 300Gy 剂量 60Co射线进行辐照处理。 挑选大豆品种南农86-4种子5000粒， 种子的水分含量为12% 14%， 用300Gy剂量的 60Co射线照射， 照射6天后种于大田， M1点播， 密度约为3万粒/亩， 常规田间管理， 成熟期将所有 M1植株混收获得 M2代种子， 室内以南农 86-4 种子为对照， 筛 选胚轴明显增长 （长度在 4.5mm 以上） 并明显凸起的种子， 结果从混收的约 60。
15、000 粒种子中 初筛出 26 粒胚轴增大的种子 ； 将 M2种子点播， 结果有 16 株植株生长正常 ； 成熟期收获 16 个单株， 室内鉴定， 有 5 株的种子出现胚轴增大特性， 从中筛选出 1 个稳定表现胚轴变大特 点的单株， 命名为 86-4BE。下代将该株种子种植株行， 进行初步的农艺性状观察， 室内鉴定 后选择 2 个 M3单株， 种子均表现胚轴变大特点。入选的 M4代种子按株行种植， 全生育期进 行农艺性状鉴定， 2 个株行种子均稳定表现胚轴变大特点， 性状无明显差异， 育成性状稳定、 说 明 书 CN 103688851 A 4 3/3 页 5 具有大胚轴的大豆 86-4BE，。
16、 分别命名为 86-4BE-1 和 86-4BE-5。 0020 突变体 86-4BE 胚轴着生在种脐顶部靠后部位 （图 1） ， 胚轴比原始亲本南农 86-4 显著增长， 宽度也略有增长 （图 2） ， 在不同年份突变体的胚轴重量比原亲本胚轴重量增加 39 53% ； 异黄酮含量为 3537.1ug g-1， 比对照南农 86-4 高 15.4%， 差异极显著。突变体 86-4BE在种子发芽率、 生育期等性状上与南农86-4无显著差异， 种子蛋白质含量为46.2%， 显著高于对照南农 86-4（蛋白质含量为 42.5%） 。 0021 实施例 2 具有大胚轴特性的大豆新品系的选育 0022 。
17、以种子具有大胚轴的突变体 86-4BE 亲本与优良新品系南农 94-156（本单位育成 品系， 作为研究材料已发表文章） 配制组合， 获得杂交种子。 0023 种植 F1， 去杂后混收 ； F2代起分两种方式处理。 0024 1） 成熟期在田间对 F2代群体大量单株 （538 株） 进行人工剥荚鉴定， 调查获得具有 大胚轴的植株， 共发现 145 株 ； 从中选择农艺性状优良、 具有大胚轴的 15 个单株， 筛选标准 是与对照相比， 胚轴明显增长并凸起的种子 （胚轴长度在 4.5mm 以上） ， 下年种成 F3株行， 并 从中继续选择具有大胚轴特性的优良单株， 按系谱法处理， 直至 F4代株行。
18、内性状基本稳定， 混收株行， 育成新品系 NG12-197。该品系胚轴长 4.7mm， 胚轴重量占其种子总重的 4.1%， 比 亲本南农94-156胚轴重增加了63.3% ； 其种子异黄酮含量为3508.7ug g-1， 比对照南农86-4 高 0025 38.4%。其百粒重 19.5g， 蛋白质含量 44.6%， 油分含量 17.6%。 0026 2） F2 F4代杂种群体每株摘 1-2 个荚混收， F5代开始选单株， 田间对生育期、 株 型、 农艺性状进行鉴定， 成熟期在田间调查种子胚轴大小， 筛选标准是胚轴明显增长并凸起 的种子 （胚轴长度在 4.5mm 以上） ， 最后选出 6 株有大。
19、胚轴的植株， 下代种成株行， 971 行表 现稳定， 定名为 NG13-971， 是种子具有大胚轴的育成新品系。该品系胚轴长 4.6mm， 胚轴重 量占其种子总重的 4.5%， 比亲本南农 94-156 胚轴重增加了 42.7% ； 其种子异黄酮含量为 3444.53ug g-1， 比对照南农 86-4 高 35.9%。其百粒重 15.0g， 蛋白质含量 44.6%， 油分含量 17.6%。 0027 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰， 如以胚轴增大的大豆为材料通过人工理化诱变等途径获得大胚轴的大豆新品系的方 法皆应属本发明的涵盖范围。 说 明 书 CN 103688851 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103688851 A 6 。