[发明专利]一种提高航天搭载种子诱变效率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高航天搭载种子诱变效率的方法，属于航天育种方法领域。

背景技术

航天育种是指利用各种返回式空间飞行器(返回式地球卫星，航天飞机，宇宙飞船等)搭载生物种质材料进入空间环境，在空间特殊的诱变因素作用下，搭载的生物材料发生变异，返地后，经过地面的精心选择和培育，最终获得新品种的一种高新技术育种技术。

已有的研究表明，太空诱变具有诱变变异频率高、变异幅度大、优良性状稳定快等特点，而且还可以获得一些迄今在地球上尚未出现的变异材料。我国是世界上掌握返回式卫星技术的三个国家之一，已经成功地发射了多颗返地卫星和飞船。因此，具有了航天诱变育种的优势。我国自1987年利用返地卫星首次搭载植物种子以来，进行了8次农作物种子搭载试验，共吸引全国31个省市的100余家单位参与种子搭载试验，先后育成50多个农作物优异新种质、新品系并进入省级以上品种区域试验，其中已通过品种审定的新品种或新组合10个，包括水稻6个，小麦、番茄、青椒和芝麻各1个。

通过航天诱变育种培育成的高产优质新品种在全国范围内种植面积已达百万亩以上，产生了良好的经济效益和社会效益。草种搭载百余份，但由于草种休眠性较强，对诱变敏感性低，相关研究也很有限，目前还未有航天诱变草种及相关提高搭载效率的研究。

由于植物种子具有体积小，质量轻，数目多，耐贮藏等特点，故成为植物太空育种的首选材料。但是一般搭载的种子都是风干种子，牧草和草坪草种子一般含水量9％左右，处于深休眠的保护状态，对外界环境刺激具有较强的抗性。这本是植物千百万年来进化过程中一种自我保护的本能。但是在进行太空诱变时，这种机能严重降低了诱变效率。

提高种子含水量，可以提高种子生理活性，如果种子含水量过高，种胚就会提前萌动，在太空搭载时萌动的胚很容易受到空间重粒子辐射的伤害，造成致死突变，失去了利用价值，或者由于萌动时间过长导致活力下降。因此，需要将种子含水量控制在一个合理范围，既提高诱变效率，又不大幅度降低种子活力。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高航天搭载种子诱变效率的方法，可提高航天诱变效率，同时最小程度的降低种子活力，以增加遗传突变丰富度。

在地面诱变时，有时会将种子浸泡后进行物理、化学诱变，通过浸泡使种子萌动，进而种子休眠性减弱，诱变敏感性提高，诱变效果增强。在空间搭载中，不能简单地将种子浸泡，因为实际操作中无法实现浸泡和立即搭载，而且长时间高水分的种子会发芽或者老化丧失种子活力，需要一种能在一定时间内保持种子适宜含水量又尽量不降低活力的处理方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种提高航天搭载种子诱变效率的方法，包括如下步骤：

1)挑选饱满成熟的种子，测定种子原始含水量；

2)计算要达到15～17％含水量所需加水量：

X＝W1×(100-A)/(100-B)-W1

式中：A-种子初始含水量(％)    B-所要达到的含水量(％)

      W1-称取的种子重量(g)    X-需加水重量(g)；

3)将待处理的种子装入铝箔袋中，将达到预定含水量所需的水注入铝箔袋中，封口后，种子与水混合均匀；

4)将种子水平置于25℃恒温培养箱中1～3天。

随后将装有达到适宜含水量的种子的铝箔袋尽快进行航天搭载。

其中，在恒温培养箱中，前4～6小时至少每小时翻转晃动一次。

所述种子以草种子为佳，比如苜蓿、新麦草、红豆草。

本发明在尽量小程度的降低种子活力的前提下，提高航天诱变效率，增加遗传突变丰富度。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本实施例以紫花苜蓿种子为例，通过种子前处理，将饱满成熟的紫花苜蓿种子含水量从9％提高到17％，以提高航天搭载种子诱变效率。具体过程如下：

1)测定紫花苜蓿种子初始含水量9％；

2)称待测种子重2.500g；

3)将紫花苜蓿种子装入铝箔袋中，按公式计算含水量达到设定含水量17％时，需加入的水量为0.241g，将所需的水注入铝箔袋中，封口后轻微晃动使种子与水均匀混合；

含水量计算公式：X＝W1×(100-A)/(100-B)-W1

式中：A-种子初始含水量(％)    B-所要达到的含水量(％)

      W1-称取的种子重量(g)    X-需加水重量(g)；