应用诱变法筛选抗草甘膦水稻植株

第４５卷第１１期　农药　Ａｇｒｏｃｈｅｍｉｃａｉｓ　Ｖ０１．４５．ＮＯ．１ｌ　ＮＯ＇ｑ．２ｏｏ６　生！　科技与开发　应用诱变法筛选抗草甘膦水稻植株　魏松红　，纪明山　，张希科　，孙桂玲　ｆ１．沈阳农业大学植物保护学院，沈阳１　１０１６１；２．沈阳化工研究院，沈阳１　１００２１）　摘要：应用紫外线和叠氮化钠对水稻种子进行诱变，在含有不同浓度草甘膦巾进行种子筛选。在４０ｍＬ／Ｌ草　甘膦筛选条件下，经过紫外线照射不同时间（０．５、１、１．５ｈ），诱变筛选出１６粒水稻种子，经５ｍｍｏｌ／Ｌ叠氮　化钠浸泡不同时间（１、２、３ｈ），筛选出ｌｌ粒种子。将所筛选出的种子苗期进行４０ｍＬ／Ｌ草甘膦筛选，筛选　出４株抗草甘膦的水稻植株。　关键词：抗草甘膦水稻；诱变；筛选　中图分类号：ＴＱ４５０．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００６・０４１　３（２００６）１　１－０７３５・０２　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｒｉｃｅ　ｗｉｔｈ　ｍ　ｕｔａｔｉｏｎ　ＷＥＩ　Ｓｏｎｇ—ｈｏｎｇ’。ＪＩ　Ｍｉｎｇ・ｓｈａｎ’。ＺＨＡＮＧ　Ｘｉ－ｋｅ　。ＳＵＮ　Ｇｕｉ—ｌｉｎｇ’　ｆ１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｅｎｙａｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＣｈｅｍｉｃＭ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１００２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｉｃｅ　ｓｅｅｄｓ　ｗｅｒｅ　ｍｕｔａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　ｒａｙｓ　ｏｒ　ＮａＮ　ａｎｄ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎ￣ａｆｉｏｎ．１６　ｓｅｅｄｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　ｒａｙｓ（０．５，ｌ，１．５ｈ）ｍｕｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｌｌ　ｓｅｅｄｓ　ｗｉｈ　５ｍｍｏｌｔ／Ｌ　ＮａＮ　（１，２，　３ｈ）ｍｕｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　４０ｍＬ／Ｌ　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ．Ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｓｅｅｄｓ　ｗｅｒｅ　ｐｌａｎｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｗｅｒｅ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　４０ｍＬ／Ｌ　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ，ｔｈｅｎ　ｏｂｔｍｎｅｄ　４　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｒｉｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ－ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｒｉｃｅ；ｍｕｔａｔｉｏｎ；ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　２．１紫外线诱变　草甘膦（ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ）是世界上销量最大、使用面积最　１．广的非选择性除草剂，具有杀草谱广，几乎能有效防除　将水稻种子平铺于培养皿中，用紫外线照射Ｏ．５、１、　５ｈ，分别用含ｌ０、４０、２００ｍＬ／Ｌ（制剂用量，下同）草甘　所有一年生与多年生禾本科、双子叶杂草以及灌木，长　１．　期使用杂草也不易产生抗药性，且在土壤中易降解，对　膦的药液催芽，以清水为对照，５ｄ后观察发芽情况。环境安全等优点，因而以草甘膦为目标创制抗性作物品　１．２．２叠氮化钠诱变　种成为十分活跃的研究领域。目前世界上已开发了３Ｏ多　将水稻种子平铺于培养皿中，用５ｍｍｏｌ／Ｌ叠氮化钠　个抗除草剂品种，以孟山都和艾格福为代表的农药公司　浸泡１、２、３ｈ，将叠氮化钠浸泡过的水稻种子用清水　通过基因＿Ｔ程研究，已成功创制出一系列抗多种类型除　冲洗干净，分别用含１０、４０、２００ｍＬ／Ｌ草甘膦的药液　草剂的作物品种，孟山都公司已创制出抗草甘膦玉米、　催芽，以清水为对照，５　ｄ后观察发芽情况。　大豆．棉花、甜菜、水稻等作物【ｌ１。我国选育抗除草　１．２．３抗草甘膦水稻植株的筛选　剂作物起步较晚，到目前为止还没有一种在大田广泛推广　将通过诱变法筛选出来的水稻种子播种，３叶期　种植的抗除草剂作物。现有的抗除草剂作物大多数是转基　应用４０、８０ｍＬ／Ｌ不同浓度草甘膦进行叶面喷药处理，　因产品，而转基因作物的潜在问题的争论一直未休Ｉ２＿　１。　以没有诱变的水稻植株为对照，３ｄ后观察稻苗生长　所以，利用常规育种方法选育非转基因抗除草剂作物更　情况。　具有发展前景。作者应用紫外线和叠氮化钠诱变法分别　对水稻生产主栽品种辽粳２９４进行诱变，筛选对草甘膦　有抗性的水稻植株。　２结果与分析　２．１紫外线诱变筛选抗草甘膦水稻种子　经不同时间紫外线诱变（见表１），草甘膦浓度为　１０ｍｌｄＬ的水稻发芽率为８８，Ｏ％一９３，６％，对照１为９１，８％，对　照２为９８，９％；草甘膦浓度为４０ｍＬ／Ｌ的水稻发芽率为　１材料与方法　１．１供试材料　草甘膦水剂（美国孟山都公司北京代理处生产）。　１．２方法　收稿日期：２００６—０１—１０　供试水稻种子为辽粳２９４水稻种子；供试药剂为４１％　０，９％－１．３％，对照１为０；草甘膦浓度为２００ｍＬ／Ｌ的水　稻发芽率均为Ｏ。因此，４０ｍＬ／Ｌ草甘膦浓度适于筛选，　应用紫外线诱变共筛选出１　６粒水稻种子。　作者简介：魏松红（１９７４一），女，副教授，研究方向为农药毒理学及植物基因转化。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｏｎｇｈｏｎｇｗ１２５＠ｓｏｈｕ．ｃｏｒｎ。　维普资讯 http://www.cqvip.com

７３６　表１紫外线诱变水稻种子发芽情况　处理经诱变的水稻苗存活，而对照植株枯黄；８０ｍＬ／Ｌ草　甘膦处理经诱变的水稻苗和对照植株均变枯黄。可见，　经紫外线和叠氮化钠诱变筛选出的水稻植株能耐４０ｍＬ／Ｌ　浓度的草甘膦。　表３水稻喷施草甘膦生长情况　３讨论　注：对照１没经紫外线诱变．在不Ｉ司草甘膦浓度中催芽；对照２没经紫外线　诱变．在水中催芽。　我国在抗除草剂基因工程方面的研究始于２０世纪８０　２．２叠氮化钠诱变筛选抗草甘膦水稻种子　经不同时间叠氮化钠诱变（见表２），草甘膦浓度为　ｌ０ｍＩ／Ｉ．的水稻发芽率为８８．７％－９１．３％，对照ｌ为８９．９％，对　照２为９７．４％；草甘膦浓度为４０ｍＬ／Ｌ的水稻发芽率为　０．６％－０．９％，对照ｌ为０；草甘膦浓度为２００ｍＬ／Ｌ的水　稻发芽率均为０。因此，４０ｍＬ／Ｌ草甘膦浓度适于筛选，　应用叠氮化钠诱变共筛选出ｌｌ粒水稻种子。　表２叠氮化钠诱变水稻种子发芽情况　年代，由中国科学院遗传研究所与中国农业科学院作物　研究所合作获得转基因抗莠去津大豆，这是我国获得的　最早的转基因抗除草剂作物。美国、阿根廷与巴西　ｌ９９７年开始销售抗草甘膦大豆，仅美国的种植面积就　达７０万公顷，由于此类抗性品种的扩大种植，引起大　豆栽培技术与耕作方法的变革［５－６Ｉ。本实验应用紫外线　和叠氮化钠诱变筛选抗草甘膦的水稻植株，苗期通过　草甘膦处理已得到对４０ｍＬ／Ｌ浓度草甘膦有耐性的植株，　应进一步对后代植株继续筛选，得到具稳定抗性的耐　草甘膦水稻植株。　参考文献：　［１】　苏少泉．生物技术与抗除草剂作物［Ｍ】．北京：化学Ｔ业出版　社，２００２：８３－８５．　［２】　贾士荣．转基因植物的环境及食品安全性　．生物Ｔ程进展，　１９９７，ｌ７（６）：３７－４２．　［３】Ｊａｍｅｓ　Ｃ．Ｇｏｂａｌ　ｓｔａｔｕｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｍｅｒｉｃｉａｌ　ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ　ｃｒｏｐ　ｉｎ　ｌ９９７［Ｊ１．Ｂｉｏｔｅｃｈ　Ｄｅｖｅｌｏｐ　Ｍｏｎｉｔｏｒ，１９９８，　３５：９－ｌ２．　［４】　苏少泉．转基因抗除草剂作物与除草剂开发及应用［Ｊ】．农药，　２００２，４１（７）：３－７．　注：对照１没经叠氮化钠诱变．在不同草甘膦浓度中催芽；对照２没经叠氮　化钠诱变，在水中催芽　［５】　李海军，孟庆民，祝丽英，等．抗除草剂作物的选育研究概况　［Ｊ】．杂粮作物，２００３，２３（１）：３０—３２．　［６１　Ｓｈａｎｅｒ　Ｄ　Ｌ．Ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｇｌｙｐｈｏｓａｔｅ—ｔｏｌｅｒａｔｅ　ｃｒｏｐｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｏｔｈｅｒ　ｈｅｒｂｉｃｉｄｅｓ　ａｎｄ　ｏｎ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｐｅｓｔ　Ｍａｎａｇ　Ｓｃｉ，２０００，５６：３２０—３２６．　２．３筛选抗草甘膦水稻植株　将筛选出的水稻种子播种，诱变后出苗率较低，３　叶期用不同浓度的草甘膦筛选（见表３），４０ｍＬ／Ｌ草甘膦　（上接第７３４页）　责任编辑：夏彩云　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ　ｏｆ　ｓｋｉｎ　ｔｕｍｏｒ　ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ（Ｖ）［Ｊ】．Ｓｈｏｙａｋｕｇａｋｕ　Ｚａｓｓｈｉ，ｌ９８９．４３（２）：ｌ３５一ｌ４１．　参考文献：　【１】ＴｓｕｃｈｉｙａＨ，ＳａｔｏＭ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎｔｈｅ　ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｆｌａｖａｎｏｎｅｓ　ａｇａｉｎｓｔ　ｍｅｔｈｉｃｉｌｌｉｎ－．ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｓｔａ－．　［５】刘长欣，刘思全．贾素贞，等．瑞香科植物芫花杀虫有效成分　研究［Ｊ】．农药，２００２，４ｌ（３）：２０—２１．　［６】姜晓华，丁宇，杨光富．黄烷酮类植物抗毒素的研究简介…．华　中师范大学学报（自然科学版），２０００，３４（４）：４２７—４３２．　ｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ　ａｕｒｅｕｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｅｔｈｎｏｐｈａｒｍａｃｏ，１９９６，５０（１）：２７—３４．　［２】Ｋｉｍ　Ｈ　Ｋ，Ｎａｍｇｏｏｎｇ，Ｓｏｏｎ　Ｙ．Ａｎｔｉ—ｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｌｆａｖｏｎｏｉｄｓ：ｍｏｕｓｅ　ｅａｒ　ｅｄｅｍａ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ　ａｒｃｈ［Ｊ】．Ｐｈａｒｍａｃａｌ　Ｒｅｓ，１９９３，１６（１）：１８－２４．　［７】薛红艳，王子成，邹继庆．珀金法合成肉桂酸的条件研究…．齐　齐哈尔大学学报，２００３，ｌ：８一ｌ０．　［３】Ｈｕ　Ｃｈａｎｇｑｉ，Ｃｈｅｎ　Ｋｅ．Ｓｈｉ　Ｑｉａｎ．Ａｎ　ａｎｔｉ—ＨＩＶ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｆｒｏｍ　ｃｈｒｙｓａｎｔｈｅｍｕｍ　ｍｏｒｉｆｏｌｉｕｍ　ａｎｄ　ａ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ—ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　［８】陈俊杰，李裕林．黄酮类化合物的合成方法…．厦门大学学报　（自然科学版）．１９９２，６：６５ｌ一６５５．　ｗｉｔｈ　ｓｏｍｅ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｎａｔ　Ｐｒｏｄ，１９９４．５７（１）：４２—５１．　［４】Ｋｏｎｏｓｈｉｍａ　Ｔ，Ｔａｋａｓａｋｉ　Ｍ．Ｋｏｚｕｋａ　Ｍ．ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　［９】胡红利，覃章兰，李超．黄烷酮化合物的合成研究进展［Ｊ】．化　学通报，２００３，ｌ：ｌ２．１　８．　责任编辑：赵平