EMS诱变水稻创制抗咪唑啉酮除草剂种质

为了创制水稻非转基因抗除草剂种质,丰富我国水稻轻简化栽培杂草防治所需的配套种质资源,本研究以0.5％(w/v)甲磺酸乙酯(EMS)水溶液诱变水稻种子14 h,然后以咪唑啉酮类除草剂筛选3 ～4叶期的M2水稻幼苗.结果发现,M2幼苗茎叶喷雾160 mg·L-1甲咪唑烟酸15 d后,非抗性苗黄化、生长被抑制甚至枯死,抗性苗叶色正常、株高增长明显.M3抗性水稻对甲咪唑烟酸的抗性能稳定遗传且其抗性水平不低于1 200 mg·L-1甲咪唑烟酸,其抗性水平是野生型对照的100倍以上.分别克隆M3抗除草剂突变体和野生型的乙酰乳酸合成酶基因(ALS),序列比对分析发现M3抗性水稻的ALS基因开放阅读框在第1 879、1 880 nt由AG碱基突变为CT碱基,导致编码的第627位氨基酸由丝氨酸(AGT)突变为亮氨酸(CTT),或在第1 880 nt由G碱基突变为A碱基,导致编码的第627位氨基酸由丝氨酸(AGT)突变为天冬酰胺(AAT).间接比色法测定M3抗除草剂突变体与野生型的ALS对甲咪唑烟酸的敏感性,结果表明抗性水稻对甲咪唑烟酸的耐受性是野生型的109倍.本研究获得了水稻ALS第627位丝氨酸突变为亮氨酸或天冬酰胺的抗咪唑啉酮新种质材料,获得的抗咪唑啉酮水稻材料的抗性倍数高,能稳定遗传,具有生产应用价值.