在全球气候变化和粮食安全背景下，甘蔗作为重要的糖料和生物能源作物，其品种改良面临严峻挑战。甘蔗基因组高度复杂（多倍体且染色体数目多），传统育种周期长达10-15年，加之亚热带种质资源遗传基础狭窄，使得新品种选育效率低下。阿根廷作为拉美第三大产糖国，其核心产区图库曼省贡献了全国80%的糖产量，但现有主栽品种INTA CP 98-828等已难以满足产业升级需求。
阿根廷国家农业技术研究所(INTA)的Valentina Di Pauli团队创新性地将化学诱变与体细胞胚胎发生技术相结合。研究人员选择甲基磺酸乙酯(EMS)这种能诱导G:C→A:T碱基转换的化学诱变剂，通过精确控制剂量（16-32 mM）处理6周龄胚性愈伤组织，成功突破了传统育种的瓶颈。这项发表在《Discover Plants》的研究，为快速创制甘蔗新种质提供了技术范式。
研究采用四大关键技术：1) 优化胚性愈伤诱导体系（MS3培养基含3 mg/L 2,4-D）；2) 建立EMS剂量效应模型（计算LD50=31.68 mM）；3) 体细胞胚胎发生再生系统（MS1培养基梯度降2,4-D）；4) 田间表型组学评估（两年跟踪农艺性状与糖分指标）。通过DGC检验和广义线性模型进行统计分析，确保数据可靠性。
3.1 EMS对胚性愈伤组织的影响
研究发现48 mM EMS使愈伤存活率降低50%，而16-32 mM处理既能保持活力（评分3-4级），又显著增加遗传变异。独创的5级评分系统（图1）直观显示：8 mM处理保持正常生长，32 mM组则出现嵌合体（条纹叶/白化苗），证实EMS可有效诱导突变。
3.4 诱变产生的遗传变异
田间数据揭示诱变群体呈现三大特征：1) 分蘖数增加37%（第一年10.7 vs WT7.8），且80%变异可稳定遗传；2) 茎长增加6%（231.86 cm vs WT218.26 cm），与节间延长直接相关；3) 糖度提升3.2%（Brix 20.4% vs WT19.77%）。表型变异度(DGD)分析显示，32 mM处理群体的遗传贡献率达83%，显著高于体细胞变异组(66%)。
这项研究开创性地证明：EMS诱变比自发体细胞变异能产生更稳定的遗传改良。筛选出的23个突变体（12个来自16 mM组）在分蘖数、茎长等关键性状上超越野生型极限值，其中4个突变体同时改良3个以上性状。该技术体系不仅解决了甘蔗育种周期长的问题，其建立的LD25-LD50剂量模型（17.71-31.68 mM）更为其他作物诱变育种提供了参考标准。研究结果对保障全球糖业安全、开发生物能源新品种具有战略意义，INTA甘蔗育种计划已将这些突变体纳入后续评价体系。