本发明属于水稻诱变
技术领域：
，尤其涉及一种加快水稻辐射诱变愈合畸变产生率的处理方法。
背景技术：
：我国水稻育种主要方法是常规杂交法、钴60γ射线辐射诱变法，有把这二种方法结合使用，也有采用化学、微波诱变，近年来也有采用航天辐射诱变法和转基因育种法。从育种角度，要想快速育出新品种，一是诱变的效果要好，二是稳定的速度快。常规杂交法后代分离严重，极难稳定，这是限制使用的一种重要原因，对比之下，钴60γ射线辐射诱变法具有后代稳定快、育种年限短、诱变效率高、变异范围广、可出现常规育种不易出现的变异等特点，所以成为了现代水稻育种的主要方法之一。微波辐射诱变相对之下应用较少，因为微波诱变主要是千粒重、分蘖数和早熟性方面的效果较好，而钴60γ射线辐射诱变则在矮杆、米质改良、抗性提高方面有所优势。制约钴60γ射线辐射诱变法的一个因素就是诱变率低，一般诱变效果都在千分之一左右，甚至更低，而理想的变异产生概率就更低，所以，加快辐射育种成功的关键就是在提高诱变效果。辐射诱变的基本原理在于，利用射线把生物体的DNA片段打断，生物体有一种自我修复功能，把断损的DNA片段进行修复，绝大部分会修复到原状，但也有少数被损的DNA片段未能完全复原，在损伤愈合时产生愈合畸变，从而导致新的性状表现。在水稻辐射育种实践中的主要任务就是制造DNA的愈合畸变，并从畸变导致的性状变异中寻找出理想的性状。用钴60γ射线辐照水稻种子时常采用半致死剂量辐射法，这是一种经验方法，如果剂量过大，种子生物机体和种子的DNA损伤过大，种子死亡率太高，无法制造出的DNA愈合畸变，也无法观察和实现，辐射剂量太低，不能制造出的DNA愈合畸变或畸变比例太少，无法达到诱变的目的。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是，克服以上
背景技术：
中提到的不足和缺陷，提供一种提高水稻辐射诱变愈合畸变产生率的处理方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种提高水稻辐射诱变愈合畸变产生率的处理方法，包括以下步骤：(1)将水稻种子采用高剂量的钴60γ射线进行照射；(2)将步骤(1)后的水稻种子进行微波辐照处理；(3)将步骤(2)后的水稻种子进行低剂量的钴60γ射线进行照射；(4)将步骤(3)后的水稻种子进行微波辐照处理；(5)将步骤(4)后的水稻种子进行栽培、优良性状选择、优良单株选择、优秀资源和品种鉴定。上述的处理方法，优选的，所述高剂量的钴60γ射线辐射剂量为300-600GY；所述低剂量的钴60γ射线辐射剂量为100-300GY。申请人通过反复研究发现，钴60γ射线一次剂量不能过大，否则导致死亡率过高；采用300-600GY辐射剂量时，经过微波辐照后，生物体的自愈系统还能工作，损伤能够得到修复，如果剂量过量就会导致种子的自愈系统毁灭，种子的损伤就无法修复；而且经过一次辐射，种子的自愈系统的功能也会受到影响，因此二次的辐射剂量要适当降低，才能使修复程度达到要求，种子不致于死亡或死亡率太高。上述的处理方法，优选的，所述高剂量的钴60γ射线辐射剂量为400-500GY；所述低剂量的钴60γ射线辐射剂量为100-200GY。上述的处理方法，优选的，所述微波辐照处理过程中，微波输出功率为300-1000W，额定微波频率为2000-3000MHz；微波辐照处理过程中，水稻种子的温度不超过60℃；当种子的温度接近60℃时，停止微波辐照，待温度降低至室温时，继续进行微波辐照处理。上述的处理方法，优选的，所述微波辐照处理过程中，微波输出功率为500-1000W。上述的处理方法，优选的，所述步骤(2)中，微波辐照处理次数为2-4次；所述步骤(4)中，微波辐照处理次数为4-6次。上述的处理方法，优选的，将所述步骤(2)中微波辐照处理后的水稻种子放置在温度为20-30℃的环境中，存放7-15天，再进行步骤(3)的低剂量的钴60γ射线照射。将微波辐照处理后的水稻种子进行存放，使种子进行自我修复，保证种子的成活率。申请人通过研究发现，如果不将微波处理后的种子进行存放，或存放时间过短，就继续接受辐射照射，会降低种子的自愈能力，种子死亡比例增加。本发明先采用大剂量的钴60γ射线(钴60γ射线辐射剂量为300-600GY)照射水稻种子，可以提高水稻种子的诱变几率；本发明创新性地在使用大剂量的钴60γ射线照射水稻种子后立即采用采取适量适度的微波处理，使得因大剂量辐照处理而严重损伤的生物体和生物体的损伤DNA能够得到较大程度的修复，从而减少辐照引起的水稻种子的死亡率，在大剂量损伤DNA的情况下，可以促进愈合畸变的大量产生，以提高辐射诱变的效率；本发明采用二次钴60γ射线辐照加微波辐照诱变法，所造成的损伤远大于一次性辐照，同时结合二次微波辐照，使二次钴60γ射线辐照引起的过量损伤得到较好的修复，减少辐照损伤死亡率，使大剂量辐射引起的大量DNA损伤在愈合时产生的大量愈合畸变，也能够使大量的愈合畸变能够利用和观察；同时，适宜剂量的微波辐射还能有利于生物体的生长和发育，也有利于生物体损伤的修复，促进水稻种子产生遗传突变。与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)本发明将钴60γ射线和微波辐照处理这两种诱变方法相结合处理水稻种子，克服了单一诱变产生变异类型的限制，提高了诱变效率。(2)本发明采用二次钴60γ射线辐照加微波辐照诱变法，其中辐照剂量大于半致死剂量(水稻干种子的半致死剂量一般在200-400GY)，所造成的损伤远大于一次性辐照，经过实验对比发现，微波辐照可以帮助提高种子生命体的修复功能，从而使二次钴60γ射线辐照引起的过量损伤得到较好的修复，减少辐照损伤死亡率，使大剂量辐射引起的大量DNA损伤在愈合时产生的大量愈合畸变，也能够使大量的愈合畸变能够利用和观察；同时采用微波辐照诱变，能够达到大幅度提高水稻诱变育种的诱变效率。具体实施方式为了便于理解本发明，下文将结合较佳的实施例对本文发明做更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。实施例1：一种提高水稻辐射诱变愈合畸变产生率的处理方法，包括以下步骤：(1)选择高产、优质的水稻种子黄华占，把水稻种子放到钴60辐照装置中进行钴60γ射线照射，剂量控制在400GY；(2)将步骤(1)处理后的种子，马上放进微波处理器中进行微波辐照处理，微波输出功率控制在800W，额定微波频率为2500MHz，微波时间控制在种子温度达到或接近60℃时停止辐照，待种子温度降到室温时重复前述微波辐照处理操作2次；(3)将步骤(2)微波处理后的种子放置在温度为25-30℃的环境中，存放10天；(4)将步骤(3)存放后的水稻种子放进钴60辐照装置中进行钴60γ射线照射，照射剂量控制在150GY；(5)将步骤(4)后的水稻种子放进微波处理器中用微波辐照，微波输出功率为800W、微波频率为2500MHz，微波时间控制在种子温度达到或接近60℃时停止辐照，待种子冷却后重复前述微波处理3次；(6)将步骤(5)后的水稻种子按照辐射诱变育种的常规方法作早稻栽培，并进行优良性状选择、优良单株选择、优秀资源和品种鉴定。本实施例采用黄华占作早稻进行试验，对不同辐照处理进行的试验结果进行对比，结果如表1所示：表1：黄华占水稻作早稻栽培不同辐照处理试验结果数据表辐照辐照加微波微波对照发芽率(％)10.645.281.890.5株高(cm)1276.4112.299.9单株分蘖数(枝)5.314.518.213.6感白叶枯病株比例(％)61.251.567.672.2结实率(％)6.656.493.291.6全生育期平均(天)127.2126.4124.8129.3变异种类数(种)4530注：表1中黄华占稻种辐照处理所用剂量为400GY，微波处理剂量为800W，处理时间是20秒钟，辐照加微波的处理为实施例中步骤1-5所述的内容，对照为不进行任何辐照处理的种子。抗病性栽培试验地为本单位白叶枯病病圃，其他性状试验在长沙县高桥试验基地进行试验。表1中黄华占稻种经地过辐照引起的变异主要有株高矮化、结实率下降、抗白叶枯病能力提高、分蘖数量下降。表中黄华占稻种经地过微波引起的变异有分蘖数量增加、株高增加、早熟。表中黄华占稻种经地过辐照加微波引起的变异全生育期变短(早熟)、分蘖数增加、株高矮化、结实率提高、抗白叶枯病能力增大。实施例2：一种提高水稻辐射诱变愈合畸变产生率的处理方法，包括以下步骤：(1)选择高产、优质的黄华占水稻种子，把水稻种子放到钴60辐照装置中进行钴60γ射线照射，剂量控制在500GY；(2)将步骤(1)处理后的种子，马上放进微波处理器中进行微波辐照处理，微波输出功率控制在300W，额定微波频率为2000MHz，微波时间控制在种子温度达到或接近60℃时停止辐照，待种子温度降到室温时重复前述微波辐照处理操作3次；(3)将步骤(2)微波处理后的种子放置在温度为20-25℃的环境中，存放15天；(4)将步骤(3)存放后的水稻种子放进钴60辐照装置中进行钴60γ射线照射，照射剂量控制在200GY；(5)将步骤(4)后的水稻种子放进微波处理器中用微波辐照，微波输出功率为400W、微波频率为2500MHz，微波时间控制在种子温度达到或接近60℃时停止辐照，待种子冷却后重复前述微波处理5次；(6)将步骤(5)后的水稻种子按照辐射诱变育种的常规方法作晚稻栽培，并进行优良性状选择、优良单株选择、优秀资源和品种鉴定。本实施例采用黄华占作晚稻进行试验，对不同辐照处理进行的试验结果进行对比，结果如表2所示：表2：黄华占水稻作晚稻栽培不同辐照处理试验结果数据表辐照辐照加微波微波对照发芽率(％)18.655.278.492.5株高(cm)28.382.6104.4100.6单株分蘖数(枝)6.212.214.612.6感白叶枯病株比例(％)58.858.164.669.5结实率(％)22.663.292.690.8全生育期平均(天)120.4121.2122.6124.3变异种类数(种)3530注：表2中黄华占稻种辐照处理所用剂量为400GY，微波处理剂量为800W，处理时间是20秒钟，辐照加微波的处理为实施例中步骤1-5所述的内容，对照为不进行任何辐照处理的种子。抗病性与结实率栽培试验地为本单位白叶枯病病圃，其他性状试验在长沙县高桥试验基地进行试验。表2中黄华占稻种经地过辐照引起的变异主要有株高矮化、结实率下降、抗白叶枯病能力提高、分蘖数量下降。表中黄华占稻种经地过微波引起的变异有分蘖数量增加、株高增加、早熟。表中黄华占稻种经地过辐照加微波引起的变异全生育期变短(早熟)、分蘖数增加、株高矮化、结实率提高、抗白叶枯病能力增大。当前第1页1 2 3