CN103125376A - 一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水稻新品种培育新技术领域，具体涉及一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法。具体包括：先将水稻种子进行催芽至长芽，然后在最佳时期、最好的时间段利用聚太阳光的焦点辐射水稻谷芽基部来获得变异株系，通过变异株系培育出优良的水稻新品种。通过太阳光焦辐射，工艺简单、容易操作，仅需要放大镜等简单用具，但变异的机率高，所获得的水稻新品种抗逆性率高、米质好。通过实施本发明，是培育得到更优良的水稻优势株系，获得快速稳定的水稻新品种，是培育出优质的水稻母本及优质米的重要渠道。

Description

一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法

技术领域

本发明涉及一种水稻新品种培育新技术领域，具体涉及到一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法。

背景技术

通过突变体来研究并获得一些与植物生长、发育及其他性状相关的基因是重要的分子遗传研究手段之一，目前正在被从事基础研究的学者广泛应用。利用诱变技术来繁育水稻育种，是一种进行资源创新及行之有效的方法。

从相关文献获悉。目前，应用于繁育水稻育种的诱变技术主要有高压诱变、辐射诱变、离子注入水稻诱变、空间诱变等方法方式。

对种子进行75-78Mpa加压处理，研究了高压对水稻生长产生的压变效应.结果表明：经高压处理的水稻种子发芽率较低、出芽时间推迟，尽管出芽后幼苗生长速度较快，但压力对其生长的抑制作用仍然持续，直至水稻分蘖盛期这种影响才逐渐消失；此外还发现高压能引起水稻生理产生变化，如引起水稻叶绿素含量增加等：高压也可引起水稻产生遗传变异，但变异出现的几率很小，并因品种的遗传背景而异，同时未发现变异具有方向性。大田种植结果显示，高压对水稻群体的主要农艺性状如株高、穗数、穗重、粒数、千粒重、花期等的影响不明显。

辐射诱变具有诱发植物遗传基因突变，染色体变异，促进基因重新组合，提高重组率等特点，是改良作物的有效手段。另外，辐射诱变技术的改进，对提高育种效率和水平，遗传资源的创新，优良品种的育成具有重要的理论和实践意义。水稻种子通过辐射处理等物理诱变，其产生的抑制或损伤效果强烈，物理诱变以R射线和X射线为代表的电离辐射，发现其对种子得穿透力较强，易被染色体组吸收，对染色体结构具有很大的破坏性。上述辐射处理还能强烈抑制作物种子的萌发和根、芽的生长。

中国科学院合肥等离子体物理研究所余增亮副研究员同安徽省农业科学院水稻研究所合作，开创了离子注入水稻诱变育种的新途径。离子注入诱变育种突破了其它辐照育种的概念。它的出发点是将离子注入到作物种子的某一部分上，引起这部份遗传基因突变。离子注入水稻种子胚部示意几年来的初步研究表明，离子注入水稻不仅成苗率高(90％)还可获得高的突变率(8.4％)和广的突变谱。

水稻航天育种技术(Rice Spaceflight Breeding)是将水稻干种子搭载于返回式航天器(卫星)，经过空间诱变作用使其产生变异，然后在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。自从1988年广西农业大学与中国科学院遗传研究所合作，首次利用卫星搭载感光型水稻种子“包选2号”并从中育出感温型丰产品系以来，水稻便成为航天育种的重点选择对象，已育成多个水稻品种并在生产中推广应用。但目前水稻空间诱变育种大多集中在田间选育优良突变株以获得新的育种材料等方面，而对空间诱变育种的基础理论研究不够深入，特别是对不同基因来源和不同遗传背景的恢复系和保持系品种空间搭载后代的性状变异与遗传情况研究较少。同时，利用航天育种，育种条件受到局限。

上述所述的诱变技术，所实施的不但技术专业及复杂，而且还需要专用的设施设备。另外，大多的方法所实现的变率机率比较小，比如一万株之中只有几株变异株。这样一来，如果要实现大量变异株系，则需要大面积的土地来实施，还需要很多人工来管理，生产成本大幅提高。

发明内容

本发明的目的就是克服上述技术的不足而提供全新的一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法。具体包括：先将水稻种子进行催芽至长芽，然后在最佳时期、最好的时间段利用聚太阳光的焦点辐射水稻谷芽基部来获得变异株系，通过变异株系培育出优良的水稻新品种。通过太阳光焦辐射，工艺简单、容易操作，仅需要放大镜等简单用具，但变异的机率高，所获得的水稻新品种抗逆性率高、米质好。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

1、一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法，技术方案中包括以下步骤：

(1)水稻种子催芽：将水稻谷子均匀点播在沙盆里，湿润催芽，将谷芽培育长到1粒谷～3粒谷长。

(2)聚太阳光的焦点辐射水稻谷芽基部及辐射的最佳时期：选择8cm的放大镜聚太阳光的焦点分三步对谷芽的基部进行辐射，第一步以一颗蚕豆大的焦点辐射30秒，第二步以一粒西瓜子大的焦点辐射2分钟，第三步以一颗黄豆大的焦点辐射到基部出现微冒烟的现象即停止，并滴矿泉水湿润芽谷，辐射的最佳时期是以该品种抽穗后开始开花是什么时间段，而利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部也安排在这个时间段进行。

(3)培育变异株系：将经过辐射的谷芽培育到苗子长有5～6片叶子时进行移植，开花时避开杂花授花，第一代采收的种子进行混收后培育第二代，第二代以目标性选择和淘劣，分单株收种，第三代分株系种植，从中仍选优陶劣，选出稳定的变异株系。

2、所述的一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法，技术方案中还包括：选择在晴天的上午9点～中午12点抽穗后并开始开花的株系作为以后利用太阳能焦点辐射诱变变异株系的的对象。

本发明既有如下优点：

1、本发明所提出的水稻诱变技术方法措施独特、容易实施。

2、通过实施本发明，辐射诱变产生变异的大体特性：居多出现矮化，结实提高，抗性增强，小化现象比较突出，如穗子谷粒变小，叶片缩小，生育期缩短，还会出现半不育株，而优势株与不育株极少，不同品种的变异差异较大。

3、通过实施本发明，工艺简单、容易操作，仅需要放大镜等简单的用具。但是辐射产生变异大及稳定快，为培育优良水稻种子提供稳定、优良的重要途径。

4、通过实施本发明，选择在晴天的上午9点～中午12点的时间段进行辐射诱变；一般水稻种子的细胞分裂最旺盛的时候是在10～12点，水稻品种开花的时候也就是细胞分裂最旺盛的时候，利用这个最佳时间段进行辐射达到了较高的变异率，比传统的诱变方法高出10倍以上。

5、通过实施本发明，培育得到更优良的水稻优势株系。

6、通过实施本发明，获得快速稳定的水稻新品种，是培育出优质的水稻母本及优质米的重要渠道。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的方法进一步说明。

一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法，具体实施方式如下：

1、将水稻谷子均匀点播在沙盆里，湿润催芽，并将谷芽培育长到1粒～3粒谷长。

2、用8cm的放大镜对已经长芽的谷芽进行进行太阳光焦点辐射谷芽的基部，谷芽发芽不会一致，首先选择芽长到合适程度的先处理，并留几根原种作对照比较。辐射分三步进行：前轻、中稳、后重的原则。

第一步为感性期；处理的时间以该品种抽穗后开始开花的时候为准，如当时抽穗后开始开花是上午的10点钟，则辐射处理也选择在上午的10点钟进行，而且是选择在出太阳的晴天进行。操作时，用放大镜聚太阳光的焦点，焦点大小为一颗蚕豆大，照射芽子5～10秒钟，紧接着作第二步处理。

第二步为处理期，用放大镜聚太阳光的焦点，焦点以一粒西瓜子般大小，辐射芽基部30～50秒钟，见焦干的状态，滴矿泉水湿润芽。紧接着进行第三步。

第三步为强制期，用放大镜聚太阳光的焦点，以一粒黄豆大的焦点辐射，出现微冒烟的现象即停止，并滴入矿泉水润芽(苗)。

在处理过程中，对每次处理的时间、太阳光的强弱、芽子的长度等都做好记号、记载，以方便日后分析、比较，找到更佳方法。

3、将经过辐射的谷芽培育其长到5～6片叶时，如果盆子不能容纳那么多秧苗要分开移植，开花时避开杂花授花，以免不属变异株的误识判断，失去科学真实性。然后分三代进行培育。

第一代因受伤程度一一致，导致生育期不一致，不能定位变异的数据。所以将种子混收，作为第二代试种观察。

第二代出现变异株，以目标性选择和淘劣，分单株收种，作第三代试种观察。

第三代分株系种植，本次能出现稳定的株系，也有不稳定的株系，从中仍选优淘劣，选出稳定的变异株系。

通过实施本发明，辐射诱变产生变异的大体特性：居多出现矮化，结实提高，抗性增强，小化现象比较突出，如惠子谷粒变小，叶片缩小，生育期缩短，还会出现半不育株，而优势株与不育株极少，不同品种的变异差异较大。

实施后生产的实际效果有：

1、用“巴斯马蒂”经辐射诱变，2006年于印尼泗水选育恒优1A。保持了原米质，亦交力、亲和力表现好，现已有优质米组合4个，高产优质组合3个。

2、用“巴斯马蒂”经辐射诱变，于2004年于广西河池学院育成“恒香一号”，1级优质米，产量400公斤/亩。

3、利用国际水稻所58025B，经诱变诱变于2007年在印尼泗水育成，比原种异交率提高，综合抗性增强，产量大幅度提高。

4、利用瓜哇野生稻与5825B回交，从F3优势株种子经诱变选育出恒香优6A。2006年于印尼育成。

5、利用广东茂名野生稻与58025B回交，从F3中选的优良株种子诱变，于2009年获得“恒两优S”。

具体实施例1：

恒香1号选育程序。

在广西河池宜州农校。将谷子均匀播在脸盆内，待发芽半粒谷～3粒谷长时，进行辐射处理，待秧苗长到5-6片叶时移栽。辐射1代成活11株，植入大田，开花时期用网罩隔离，种子混收，其中一株结实而淘汰，辐射2代单株种植一万株，选出7个优势株，种子单收。辐射3代，将7个优势株各种1千株，其中选出三个株系稳定，命名为辐1、辐3、辐6，按田间顺序命名。

宜州种子公司于6月28日播种，种3亩地，10月7日收割，共收干谷2150今，亩产为716斤。

具体实施例2：

恒优1A选育程序过程表。

Claims (2)

1.一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法，其特征包括以下步骤： 

(1)水稻种子催芽； 

(2)聚太阳光的焦点辐射水稻谷芽基部及辐射的最佳时期； 

(3)培育变异株系； 

所述的种子催芽，其工艺步骤是：将水稻谷子均匀点播在沙盆里，湿润催芽，将谷芽培育长到1粒谷～3粒谷长； 

所述的聚太阳光的焦点辐射种芽基部及辐射的最佳时期，其工艺步骤是：选择8cm的放大镜聚太阳光的焦点分三步对谷芽的基部进行辐射，第一步以一颗蚕豆大的焦点辐射30秒，第二步以一粒西瓜子大的焦点辐射2分钟，第三步以一颗黄豆大的焦点辐射到基部出现微冒烟的现象即停止，并滴矿泉水湿润芽谷，辐射的最佳时期是以该品种抽穗后开始开花是什么时间段，而利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部也安排在这个时间段进行； 

所述的培育变异株系，分三代进行培育，其工艺步骤是：将经过辐射的谷芽培育到苗子长有5～6片叶子时进行移植，开花时避开杂花授花，第一代采收的种子进行混收后培育第二代，第二代以目标性选择和淘劣，分单株收种，第三代分株系种植，从中仍选优淘劣，选出稳定的变异株系。 

2.根据权利要求1中所述的一种利用太阳能焦点辐射水稻谷芽基部诱变变异株系的方法，其特征是：选择在晴天的上午9点～中午12点抽穗后并开始开花的株系作为以后利用太阳能焦点辐射诱变变异株系的的对象。