本发明公开了一种水稻空间诱变后代的种植及收获方法,属农业技术领域。本发明针对传统的物理和化学诱变技术先收获诱变1代植株全部种子,然后从中随机选择形成诱变2代群体,导致工作量大、随机性强,且大量突变基因被遗弃的问题,提出一种水稻空间诱变后代种植及收获方法。本发明将经过空间诱变后的全部干种子浸种催芽后播种,利用密植控制分蘖,成熟期只收获稻穗特定部位种子形成诱变2代群体,提高诱变后代处理效率。与目前诱变后代处理技术相比,本发明减少了工作量、在一定程度上避免了部分突变基因型的遗弃,提高了诱变育种选择效率。
1.一种水稻空间诱变后代的种植及收获方法,其特征在于,包括如下步骤:S1.将经过空间诱变后的全部水稻干种子浸种催芽后播到秧盘中,使粒与粒前后左右之间的距离均为4~6cm,管理至植株成熟;S2.水稻植株成熟期,每单株水稻只收获1个稻穗;S3.从稻穗的特定部位取种子5粒,分别是第1个一次枝梗1粒、第2个一次枝梗1粒、第3个一次枝梗1粒、第4个一次枝梗1粒、第5个一次枝梗1粒;S4.收获的全部稻穗均按此方式进行种子取样;取样得到的全部种子混合保存。
2.根据权利要求1所述种植及收获方法,其特征在于,所述粒与粒前后左右之间的距离均为5cm。
3.根据权利要求1所述种植及收获方法,其特征在于,所述水稻品种为籼稻品种R173、华航31号或粳稻品种02428。
4.根据权利要求1所述种植及收获方法,其特征在于,所述水稻空间诱变为将水稻纯系干种子搭载返地式空间飞行器进行航天飞行,利用航天的空间环境使种子得到诱变。
5.根据权利要求3所述种植及收获方法,其特征在于,所述水稻品种为籼稻品种R173,籼稻品种R173空间诱变后代的种植及收获方法包括如下步骤:S1.籼稻品种R173干种子搭载“神舟八号”飞船,在轨运行17天,轨道高度175~320公里;飞船返地后回收干种子,将回收的全部干种子浸种催芽后播到秧盘中,粒与粒前、后、左、右之间的距离均为4~6cm,管理至植株成熟;S2.水稻植株成熟期,每个单株收获1个稻穗;S3.从稻穗的特定部位取种子5粒,分别是第1个一次枝梗1粒、第2个一次枝梗1粒、第3个一次枝梗1粒、第4个一次枝梗1粒、第5个一次枝梗1粒;xa0xa0xa0S4.收获的全部稻穗均按此方式进行种子取样;取样得到的全部种子混合保存。技术领域
本发明涉及一种水稻育种方法,具体地涉及一种水稻空间诱变后代的种植及收获方法。xa0
背景技术
水稻是我国重要的农作物,其育种工作得到了广泛重视。水稻的诱变育种是半个世纪以来促进我国水稻育种进步的重要方法之一。诱变育种是指利用各种理化因素诱发变异,再通过选择而培育新品种的方法。与常规水稻育种方法相比,诱变具有方法简便、育种周期短、效果好等特点,其在改良作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用,尤其是与杂交育种技术及现代生物技术的结合,育种效果更为显著。传统的诱变手段有物理诱变法、化学诱变法。xa0xa0xa0xa0xa0传统的物理和化学诱变后代的处理方法如下:1)用物理或化学诱变因素对水稻种子进行处理;2)处理后的水稻种子种植于田间形成诱变1代植株;3)成熟期收获全部诱变1代植株稻穗所结种子;4)从诱变1代所收的种子中随机抽取种植成诱变2代。由于诱变1代通常是体细胞突变,体细胞突变必然形成遗传型不同的细胞群,从而形成嵌合体,导致诱变1代不同植株间的基因型不完全相同,同一稻穗不同部位种子的基因型也不完全相同。由于诱变2代是鉴定突变的关键世代,而诱变2代来源于诱变1代种子,因此,诱变1代植株的种植及收获直接关系诱变2代群体的规模及筛选效率,一直以来都是科学家关注的方向。传统的诱变后代处理方法具有以下缺陷:1)工作量大,由于需收获全部诱变1代植株所结种子,对于成千上万单株来说,完成此项工作颇具挑战性;2)随机性强,由于诱变2代是从诱变1代收获种子中随机取样进行播种,很难保证诱变1代的每个植株都有种子繁衍下去,导致部分突变基因的丢失。如何克服传统物理和化学诱变后代处理的缺陷,是值得深入探讨的科学问题。xa0空间诱变又称航天诱变或航天育种,是指利用航天器(如:返回式卫星、高空气球、宇宙飞船、航天飞机等)将生物材料带到距地球数百公里的太空,利用空间宇宙射线的强辐射、高真空、微重力和交变磁场等特殊环境,对生物进行诱变处理,使供试的生物材料产生变异,并通过地面筛选培育新种质、新材料和新品种的育种新方法。由于空间环境的特殊性和复杂性(高真空、微重力和多种高能粒子辐射等综合因素),空间诱变能够获得地面常规方法无法得到的罕见突变种质材料(基因资源)。与物理和化学诱变手段相比,它具有有益突变多、变异幅度大、稳定快的特点。如何提高水稻空间诱变后代的筛选效率,是充分利用空间诱变优点的关键环节。xa0传统的物理和化学诱变技术先收获诱变1代植株全部种子,然后从中随机选择形成诱变2代群体,存在工作量大、随机性强的缺陷。空间诱变做为新的诱变手段,表现出较理想的诱变效应,科学合理的诱变1代种植及收获方式是必须考虑的问题,也是充分利用空间诱变优点的关键环节。xa0
发明内容
本发明要解决的技术问题克服目前传统诱变后代种植及收获工作量大、随机性强的缺陷,提出一种水稻空间诱变后代种植和收获方法。该技术可提高水稻空间诱变后代的处理效率。xa0本发明的目的通过以下技术方案予以实现:xa0一种水稻空间诱变后代的种植及收获方法,包括如下步骤:S1.将经过空间诱变后的全部水稻干种子浸种催芽后播到秧盘中,使粒与粒前后左右之间的距离均为4~6cm,管理至植株成熟;S2.水稻植株成熟期,每单株水稻只收获1个稻穗;S3.从稻穗的特定部位取种子5粒,分别是第1个一次枝梗1粒、第2个一次枝梗1粒、第3个一次枝梗1粒、第4个一次枝梗1粒、第5个一次枝梗1粒;S4.收获的全部稻穗均按此方式进行种子取样;取样得到的全部种子混合保存。研究表明,水稻种子是由花器官受精而得到,而作为一个整体的花器官代表的是一个变形的茎。茎是由体细胞发育,水稻的一次枝梗即是由不同的体细胞发育而来,而一次枝梗内不存在差异。也就是说,水稻一次枝梗上所结种子的基因型是一致的,而不同一次枝梗间的种子基因型是不同的。水稻的一次枝梗按照一定的规则形成花序,即围绕穗轴每隔72°依次从穗顶向基本盘旋向下着生,第1个一次枝梗至第5个一次枝梗围绕穗轴旋转360°,其余一次枝梗均为第1至第5一次枝梗的重复。即第6个一次枝梗和第1个一次枝梗是由同一个细胞发育而来的,第6个一次枝梗和第1个一次枝梗上所接种子的基因型是相同的,第7个一次枝梗和第2个一次枝梗是由同一个细胞发育而来的,第7个一次枝梗和第2个一次枝梗上所接种子的基因型是相同的,第8个一次枝梗和第3个一次枝梗是由同一个细胞发育而来的,第8个一次枝梗和第3个一次枝梗上所接种子的基因型是相同的,第9个一次枝梗和第4个一次枝梗是由同一个细胞发育而来的,第9个一次枝梗和第4个一次枝梗上所接种子的基因型是相同的,第10个一次枝梗和第5个一次枝梗是由同一个细胞发育而来的,第10个一次枝梗和第5个一次枝梗上所接种子的基因型是相同的;以此类推。因此,对于一个水稻稻穗来说,只需要第1至第5一次枝梗各取1粒种子(共5粒种子)即可代表整个稻穗的基因型。传统的物理或化学诱变后代的育种方法仅为每个稻穗上的全部种子收获,无特定部位要求。而本发明根据以上水稻稻穗一次枝梗的着生理论为依据,将经过空间诱导的水稻种子采取特定的收获方式,这种特定的收获方式既可以收获全部的基因型,又可以降低工作量。xa0本发明通过密植技术来控制水稻的分蘖,传统的物理或化学诱变育种方法无此种植规格要求。优选地,所述粒与粒前后左右之间的距离均为5cm。xa0优选地,所述水稻品种为籼稻品种R173、华航31号;粳稻品种02428。更为优选地,所述水稻品种为籼稻品种R173,籼稻品种R173空间诱变后代的种植及收获方法包括如下步骤:xa0S1.籼稻品种R173干种子搭载“神舟八号”飞船,在轨运行17天,轨道高度175~320公里;飞船返地后回收干种子,将回收的全部干种子浸种催芽后播到秧盘中,粒与粒前、后、左、右之间的距离均为4~6cm,管理至植株成熟;S2.水稻植株成熟期,每个单株收获1个稻穗;S3.从稻穗的特定部位取种子5粒,分别是第1个一次枝梗1粒、第2个一次枝梗1粒、第3个一次枝梗1粒、第4个一次枝梗1粒、第5个一次枝梗1粒;xa0xa0xa0S4.收获的全部稻穗均按此方式进行种子取样;取样得到的全部种子混合保存。具体地,所述水稻空间诱变方法为将水稻纯系干种子搭载返地式空间飞行器进行航天飞行,利用航天的空间环境使种子得到诱变。所述返地式空间飞行器为飞船、返回式卫星、高空气球等。xa0比现有技术相比,本发明具有以下有益效果:xa0xa0xa0xa0(1)本发明通过密植技术来控制水稻的分蘖,传统的物理或化学诱变育种方法无此种植规格要求,通过密植控制分蘖有以下优点:可减少无效分蘖、提高主分蘖的结实率和种子饱满度,对于形成诱变二代种子更加有利。(2)本发明将经过空间诱变后的水稻种子播种后选用特定的种子收获方式,可以简便快捷的收获所有的突变基因型种子,与传统的物理和化学诱变后代的育种工作相比可以节约大量的劳动力。xa0附图说明图1.实施例1籼稻品种R173空间诱变后代种植和收获流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,为可从商业途径得到的试剂和材料。xa0实施例1xa0S1.籼稻品种(粳稻品种可以采取相同的处理方法)R173干种子1000粒于2011年11月1日至17日搭载“神舟八号”飞船,在轨运行17天,轨道高度175~320公里。S2.飞船返地后,回收干种子1000粒,所回收的全部干种子浸种催芽后播到特定规格秧盘中,粒与粒之间的距离为5cm(前、后、左、右),管理至植株成熟。xa0S3.水稻植株成熟期,每个单株收获1个稻穗。xa0S4.从稻穗的特定部位取种子5粒,分别是:第1个一次枝梗1粒、第2个一次枝梗1粒、第3个一次枝梗1粒、第4个一次枝梗1粒、第5个一次枝梗1粒。xa0S5.所收获的全部稻穗均按步骤S4的方式进行种子取样,取样得到的全部种子混合保存。xa0xa0xa0xa0xa0效果比较:通过本发明所述方法,技术人员只需将空间诱变后的1000粒籼稻品种R173干种子播种后收获1000个稻穗,从1000个稻穗中分别取5粒种子,最后总共收获5000粒种子,得到的这5000粒种子就是诱变2代,而且诱变2代包括了所有的基因型,显然这种后代的种植和收获方式要比传统方法(先收获诱变1代植株全部种子,然后从中随机选择形成诱变2代群体)更方便和科学。xa0