[发明专利]一种重离子束辐射水稻幼苗突变创制的方法

说明书

本发明公开了一种重离子束辐射水稻幼苗突变创制的方法。该方法包括种子消毒、幼苗制备、辐射处理、种植筛选和突变鉴定。本发明选用萌发数天的水稻幼苗进行重离子束诱变处理，可节约重离子束照射机时，同时可有效诱发水稻发生变异，丰富重离子束辐射诱发水稻突变创制技术。

技术领域

本发明属于水稻育种技术领域，具体涉及一种重离子束辐射水稻幼苗突变创制的方法。

背景技术

重离子束辐射诱变育种已经在基因资源拓展、种质创新和作物育种等领域发挥着重要作用并取得了丰硕的成果。植物经高能重离子束辐射处理，关键靶分子DNA受到单链、双链以及DNA团簇损伤，错误修复导致细胞在个体基因型上发生遗传变异，经筛选最终形成植物新品种或优良亲本材料。重离子束辐射作为一种高效的物理诱变源，其单位剂量的诱变效率较X射线、γ射线、电子束等低传能线密度(Linear Energy Transfer,LET)射线高出10倍，具有相对生物学效应高的特征，在实际育种过程中表现出突变率高、突变谱广、育种周期相对短等优势。重离子束诱变效应也受到传能线密度、辐射剂量、离子种类等因素的影响，同一种材料，不同的样品状态能较大程度上影响诱变的效应。

水稻(Oryza sativa)属于禾本科、稻属，作为世界上最主要的粮食作物之一，其新品种选育的突破与创新对我国以及世界的粮食安全都有重要的作用和意义。育种技术的快速发展，为我国水稻遗传育种准备了大量的有重要利用价值的基因资源，水稻育种正迈向设计育种的新时代。在此背景下，获取水稻各类突变体格外重要，无论是对基因功能解析还是新品种培育，突变体都提供着重要的材料基础。

重离子束诱变因使用大型粒子加速器，使用成本非常昂贵，若能有效诱发突变的同时节约照射机时，将大幅降低使用成本。目前重离子束辐射植物诱变育种最常用的处理对象是干种子，尚无应用种子萌发数天后的幼苗进行诱变的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重离子束辐射水稻幼苗突变创制的方法，本发明为水稻育种技术提供新的思路和途径，以克服水稻辐射育种的样品状态单一的缺陷。

本发明所提供的重离子束辐射水稻幼苗的突变创制方法，包括以下步骤：

(1)水稻种子消毒

(2)幼苗制备：将消毒后的水稻种子培养5天，得到水稻幼苗；

(3)辐射处理：将步骤(2)中得到的水稻幼苗在润湿条件下进行辐射诱变；

(4)种植筛选：将步骤(3)中辐射处理后的水稻幼苗进行水培，插秧种植，形成第一代的群体。

上述方法步骤(1)中，所述种子消毒具体可为：将干水稻种子置于浓度(质量浓度为3％的过氧化氢溶液中，消毒20-40分钟后用去离子水冲洗；

所述种子为无病虫害、饱满度一致且同一批次的水稻种子；

所述水稻种子的品种为Kitaake(Oryza sativa ssp japonica)；

上述方法步骤(2)中，所述培养在用水湿润的培养皿中进行，

所述培养的过程为：第1天至第4天置于无光照恒温培养箱中萌发，后移至光照培养间中生长1天，得到水稻幼苗；

其中，所述萌发的温度可为32℃；

所述光照培养间的条件为：温度为28-30℃，光周期为14小时光照、10小时黑暗，光强为250μmol/m²·s，

所述水稻幼苗为5日龄水稻幼苗；所述5日龄水稻幼苗的根长2-3cm；

上述方法步骤(3)中，所述辐射诱变所用的射线种类为重离子束；

所述重离子束可包括碳离子、氧离子、氖离子、氩离子和铁离子多种类型(10MeV/u以上)；