本發(fā)明屬于水稻誘變
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種加快水稻輻射誘變愈合畸變產(chǎn)生率的處理方法。
背景技術(shù)：
：我國水稻育種主要方法是常規(guī)雜交法、鈷60γ射線輻射誘變法，有把這二種方法結(jié)合使用，也有采用化學(xué)、微波誘變，近年來也有采用航天輻射誘變法和轉(zhuǎn)基因育種法。從育種角度，要想快速育出新品種，一是誘變的效果要好，二是穩(wěn)定的速度快。常規(guī)雜交法后代分離嚴(yán)重，極難穩(wěn)定，這是限制使用的一種重要原因，對比之下，鈷60γ射線輻射誘變法具有后代穩(wěn)定快、育種年限短、誘變效率高、變異范圍廣、可出現(xiàn)常規(guī)育種不易出現(xiàn)的變異等特點，所以成為了現(xiàn)代水稻育種的主要方法之一。微波輻射誘變相對之下應(yīng)用較少，因為微波誘變主要是千粒重、分蘗數(shù)和早熟性方面的效果較好，而鈷60γ射線輻射誘變則在矮桿、米質(zhì)改良、抗性提高方面有所優(yōu)勢。制約鈷60γ射線輻射誘變法的一個因素就是誘變率低，一般誘變效果都在千分之一左右，甚至更低，而理想的變異產(chǎn)生概率就更低，所以，加快輻射育種成功的關(guān)鍵就是在提高誘變效果。輻射誘變的基本原理在于，利用射線把生物體的DNA片段打斷，生物體有一種自我修復(fù)功能，把斷損的DNA片段進行修復(fù)，絕大部分會修復(fù)到原狀，但也有少數(shù)被損的DNA片段未能完全復(fù)原，在損傷愈合時產(chǎn)生愈合畸變，從而導(dǎo)致新的性狀表現(xiàn)。在水稻輻射育種實踐中的主要任務(wù)就是制造DNA的愈合畸變，并從畸變導(dǎo)致的性狀變異中尋找出理想的性狀。用鈷60γ射線輻照水稻種子時常采用半致死劑量輻射法，這是一種經(jīng)驗方法，如果劑量過大，種子生物機體和種子的DNA損傷過大，種子死亡率太高，無法制造出的DNA愈合畸變，也無法觀察和實現(xiàn)，輻射劑量太低，不能制造出的DNA愈合畸變或畸變比例太少，無法達到誘變的目的。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服以上
背景技術(shù)：
中提到的不足和缺陷，提供一種提高水稻輻射誘變愈合畸變產(chǎn)生率的處理方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種提高水稻輻射誘變愈合畸變產(chǎn)生率的處理方法，包括以下步驟：(1)將水稻種子采用高劑量的鈷60γ射線進行照射；(2)將步驟(1)后的水稻種子進行微波輻照處理；(3)將步驟(2)后的水稻種子進行低劑量的鈷60γ射線進行照射；(4)將步驟(3)后的水稻種子進行微波輻照處理；(5)將步驟(4)后的水稻種子進行栽培、優(yōu)良性狀選擇、優(yōu)良單株選擇、優(yōu)秀資源和品種鑒定。上述的處理方法，優(yōu)選的，所述高劑量的鈷60γ射線輻射劑量為300-600GY；所述低劑量的鈷60γ射線輻射劑量為100-300GY。申請人通過反復(fù)研究發(fā)現(xiàn)，鈷60γ射線一次劑量不能過大，否則導(dǎo)致死亡率過高；采用300-600GY輻射劑量時，經(jīng)過微波輻照后，生物體的自愈系統(tǒng)還能工作，損傷能夠得到修復(fù)，如果劑量過量就會導(dǎo)致種子的自愈系統(tǒng)毀滅，種子的損傷就無法修復(fù)；而且經(jīng)過一次輻射，種子的自愈系統(tǒng)的功能也會受到影響，因此二次的輻射劑量要適當(dāng)降低，才能使修復(fù)程度達到要求，種子不致于死亡或死亡率太高。上述的處理方法，優(yōu)選的，所述高劑量的鈷60γ射線輻射劑量為400-500GY；所述低劑量的鈷60γ射線輻射劑量為100-200GY。上述的處理方法，優(yōu)選的，所述微波輻照處理過程中，微波輸出功率為300-1000W，額定微波頻率為2000-3000MHz；微波輻照處理過程中，水稻種子的溫度不超過60℃；當(dāng)種子的溫度接近60℃時，停止微波輻照，待溫度降低至室溫時，繼續(xù)進行微波輻照處理。上述的處理方法，優(yōu)選的，所述微波輻照處理過程中，微波輸出功率為500-1000W。上述的處理方法，優(yōu)選的，所述步驟(2)中，微波輻照處理次數(shù)為2-4次；所述步驟(4)中，微波輻照處理次數(shù)為4-6次。上述的處理方法，優(yōu)選的，將所述步驟(2)中微波輻照處理后的水稻種子放置在溫度為20-30℃的環(huán)境中，存放7-15天，再進行步驟(3)的低劑量的鈷60γ射線照射。將微波輻照處理后的水稻種子進行存放，使種子進行自我修復(fù)，保證種子的成活率。申請人通過研究發(fā)現(xiàn)，如果不將微波處理后的種子進行存放，或存放時間過短，就繼續(xù)接受輻射照射，會降低種子的自愈能力，種子死亡比例增加。本發(fā)明先采用大劑量的鈷60γ射線(鈷60γ射線輻射劑量為300-600GY)照射水稻種子，可以提高水稻種子的誘變幾率；本發(fā)明創(chuàng)新性地在使用大劑量的鈷60γ射線照射水稻種子后立即采用采取適量適度的微波處理，使得因大劑量輻照處理而嚴(yán)重?fù)p傷的生物體和生物體的損傷DNA能夠得到較大程度的修復(fù)，從而減少輻照引起的水稻種子的死亡率，在大劑量損傷DNA的情況下，可以促進愈合畸變的大量產(chǎn)生，以提高輻射誘變的效率；本發(fā)明采用二次鈷60γ射線輻照加微波輻照誘變法，所造成的損傷遠(yuǎn)大于一次性輻照，同時結(jié)合二次微波輻照，使二次鈷60γ射線輻照引起的過量損傷得到較好的修復(fù)，減少輻照損傷死亡率，使大劑量輻射引起的大量DNA損傷在愈合時產(chǎn)生的大量愈合畸變，也能夠使大量的愈合畸變能夠利用和觀察；同時，適宜劑量的微波輻射還能有利于生物體的生長和發(fā)育，也有利于生物體損傷的修復(fù)，促進水稻種子產(chǎn)生遺傳突變。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：(1)本發(fā)明將鈷60γ射線和微波輻照處理這兩種誘變方法相結(jié)合處理水稻種子，克服了單一誘變產(chǎn)生變異類型的限制，提高了誘變效率。(2)本發(fā)明采用二次鈷60γ射線輻照加微波輻照誘變法，其中輻照劑量大于半致死劑量(水稻干種子的半致死劑量一般在200-400GY)，所造成的損傷遠(yuǎn)大于一次性輻照，經(jīng)過實驗對比發(fā)現(xiàn)，微波輻照可以幫助提高種子生命體的修復(fù)功能，從而使二次鈷60γ射線輻照引起的過量損傷得到較好的修復(fù)，減少輻照損傷死亡率，使大劑量輻射引起的大量DNA損傷在愈合時產(chǎn)生的大量愈合畸變，也能夠使大量的愈合畸變能夠利用和觀察；同時采用微波輻照誘變，能夠達到大幅度提高水稻誘變育種的誘變效率。具體實施方式為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合較佳的實施例對本文發(fā)明做更全面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體實施例。除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。除非另有特別說明，本發(fā)明中用到的各種原材料、試劑、儀器和設(shè)備等均可通過市場購買得到或者可通過現(xiàn)有方法制備得到。實施例1：一種提高水稻輻射誘變愈合畸變產(chǎn)生率的處理方法，包括以下步驟：(1)選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的水稻種子黃華占，把水稻種子放到鈷60輻照裝置中進行鈷60γ射線照射，劑量控制在400GY；(2)將步驟(1)處理后的種子，馬上放進微波處理器中進行微波輻照處理，微波輸出功率控制在800W，額定微波頻率為2500MHz，微波時間控制在種子溫度達到或接近60℃時停止輻照，待種子溫度降到室溫時重復(fù)前述微波輻照處理操作2次；(3)將步驟(2)微波處理后的種子放置在溫度為25-30℃的環(huán)境中，存放10天；(4)將步驟(3)存放后的水稻種子放進鈷60輻照裝置中進行鈷60γ射線照射，照射劑量控制在150GY；(5)將步驟(4)后的水稻種子放進微波處理器中用微波輻照，微波輸出功率為800W、微波頻率為2500MHz，微波時間控制在種子溫度達到或接近60℃時停止輻照，待種子冷卻后重復(fù)前述微波處理3次；(6)將步驟(5)后的水稻種子按照輻射誘變育種的常規(guī)方法作早稻栽培，并進行優(yōu)良性狀選擇、優(yōu)良單株選擇、優(yōu)秀資源和品種鑒定。本實施例采用黃華占作早稻進行試驗，對不同輻照處理進行的試驗結(jié)果進行對比，結(jié)果如表1所示：表1：黃華占水稻作早稻栽培不同輻照處理試驗結(jié)果數(shù)據(jù)表輻照輻照加微波微波對照發(fā)芽率(％)10.645.281.890.5株高(cm)1276.4112.299.9單株分蘗數(shù)(枝)5.314.518.213.6感白葉枯病株比例(％)61.251.567.672.2結(jié)實率(％)6.656.493.291.6全生育期平均(天)127.2126.4124.8129.3變異種類數(shù)(種)4530注：表1中黃華占稻種輻照處理所用劑量為400GY，微波處理劑量為800W，處理時間是20秒鐘，輻照加微波的處理為實施例中步驟1-5所述的內(nèi)容，對照為不進行任何輻照處理的種子?？共⌒栽耘嘣囼灥貫楸締挝话兹~枯病病圃，其他性狀試驗在長沙縣高橋試驗基地進行試驗。表1中黃華占稻種經(jīng)地過輻照引起的變異主要有株高矮化、結(jié)實率下降、抗白葉枯病能力提高、分蘗數(shù)量下降。表中黃華占稻種經(jīng)地過微波引起的變異有分蘗數(shù)量增加、株高增加、早熟。表中黃華占稻種經(jīng)地過輻照加微波引起的變異全生育期變短(早熟)、分蘗數(shù)增加、株高矮化、結(jié)實率提高、抗白葉枯病能力增大。實施例2：一種提高水稻輻射誘變愈合畸變產(chǎn)生率的處理方法，包括以下步驟：(1)選擇高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的黃華占水稻種子，把水稻種子放到鈷60輻照裝置中進行鈷60γ射線照射，劑量控制在500GY；(2)將步驟(1)處理后的種子，馬上放進微波處理器中進行微波輻照處理，微波輸出功率控制在300W，額定微波頻率為2000MHz，微波時間控制在種子溫度達到或接近60℃時停止輻照，待種子溫度降到室溫時重復(fù)前述微波輻照處理操作3次；(3)將步驟(2)微波處理后的種子放置在溫度為20-25℃的環(huán)境中，存放15天；(4)將步驟(3)存放后的水稻種子放進鈷60輻照裝置中進行鈷60γ射線照射，照射劑量控制在200GY；(5)將步驟(4)后的水稻種子放進微波處理器中用微波輻照，微波輸出功率為400W、微波頻率為2500MHz，微波時間控制在種子溫度達到或接近60℃時停止輻照，待種子冷卻后重復(fù)前述微波處理5次；(6)將步驟(5)后的水稻種子按照輻射誘變育種的常規(guī)方法作晚稻栽培，并進行優(yōu)良性狀選擇、優(yōu)良單株選擇、優(yōu)秀資源和品種鑒定。本實施例采用黃華占作晚稻進行試驗，對不同輻照處理進行的試驗結(jié)果進行對比，結(jié)果如表2所示：表2：黃華占水稻作晚稻栽培不同輻照處理試驗結(jié)果數(shù)據(jù)表輻照輻照加微波微波對照發(fā)芽率(％)18.655.278.492.5株高(cm)28.382.6104.4100.6單株分蘗數(shù)(枝)6.212.214.612.6感白葉枯病株比例(％)58.858.164.669.5結(jié)實率(％)22.663.292.690.8全生育期平均(天)120.4121.2122.6124.3變異種類數(shù)(種)3530注：表2中黃華占稻種輻照處理所用劑量為400GY，微波處理劑量為800W，處理時間是20秒鐘，輻照加微波的處理為實施例中步驟1-5所述的內(nèi)容，對照為不進行任何輻照處理的種子?？共⌒耘c結(jié)實率栽培試驗地為本單位白葉枯病病圃，其他性狀試驗在長沙縣高橋試驗基地進行試驗。表2中黃華占稻種經(jīng)地過輻照引起的變異主要有株高矮化、結(jié)實率下降、抗白葉枯病能力提高、分蘗數(shù)量下降。表中黃華占稻種經(jīng)地過微波引起的變異有分蘗數(shù)量增加、株高增加、早熟。表中黃華占稻種經(jīng)地過輻照加微波引起的變異全生育期變短(早熟)、分蘗數(shù)增加、株高矮化、結(jié)實率提高、抗白葉枯病能力增大。當(dāng)前第1頁1 2 3