一种空间诱变早熟稻的育种方法与流程

1.本发明属于农业技术领域，具体涉及一种空间诱变早熟稻的育种方法。


背景技术：

2.随着世界人口的爆炸式增长，耕地面积日益减少，水资源严重不足，化肥的有效率也 逐渐降低，世界粮食的供应又会面临新一轮的短缺，水稻作为最重要的粮食作物之一，也 面临着资源有限性的问题，在水稻育种持续利用相同的骨干亲本及品种推广的单一化，导 致了大量优良基因丧失和遗传基础狭窄，进而造成产量水平难以突破和抗性的遗传脆弱 性。因此迫切需要寻求发掘高产、优质、高效、抗逆性的水稻新品种的育种方法。
3.空间环境具有强辐射、微重力、高真空、弱磁场等特点。而空间诱变的效应是各种因 素综合导致的，其中辐射是与生物体的变异关系最为密切的，当植物被宇宙高能粒子击中， 会产生各种dna和染色体结构的变化，并影响基因的表达。其是我国空间生物学与水稻 遗传育种的创新结合，在水稻种质创新及品种选育中发挥着突出作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决我国常规育种资源过于单一、优质种源匮乏的问题，提供一 种空间诱变早熟稻的育种方法，该方法利用返回式卫星搭载早熟稻进行诱变，然后进行抗 性及分子手段进行鉴定。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
6.一种空间诱变早熟稻的育种方法，所述方法包括如下步骤：
7.步骤一：回收经过空间诱变后的早熟稻种子，地面种植所回收的全部干种子，形成 f1代植株混合体；
8.步骤二：混收f1代植株所结种子，在f2代与赣早灿59号早熟稻杂交，获得杂交植 株，将杂种f1单株与赣早灿59号回交，利用分子辅助标记目的基因oshma3植株，选 择带有标记的植株进行自交；
9.步骤三：选择优异个体，挑选生长能力强的水稻单株；
10.步骤四：人工插秧：播种期5月，秧田播量450～525kg/hm
‑2，栽插行株距采取 27cm*14cm，穴插3～4苗的插植方式。
11.本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明利用返回式卫星搭载早熟水稻种子进行 空间诱变，改变早熟稻的性能，使得早熟稻种子产生较高频次、类型丰富的变异，通过地 面种植获得有益变异类型后，将有益的变异类型与常规的早熟稻进行杂交组合，能有效提 高早熟稻产量，为加快寒地优质、高产、多抗、广适水稻新品种选育提供有益思考和技术 依据。
具体实施方式
12.下面结合实例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本
发明 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本 发明的保护范围中。
13.具体实施方式一：本实施方式记载的是一种空间诱变早熟稻的育种方法，所述方法包 括如下步骤：
14.步骤一：回收经过空间诱变后的早熟稻种子，地面种植所回收的全部干种子，形成 f1代植株混合体；
15.步骤二：混收f1代植株所结种子，在f2代与赣早灿59号早熟稻杂交，获得杂交植 株，将杂种f1单株与赣早灿59号回交，利用分子辅助标记目的基因oshma3植株，选 择带有标记的植株进行自交；
16.步骤三：选择优异个体，挑选生长能力强的水稻单株；生长能力强指的是在本领域技 术人员看来单株株高、茎秆粗细适中，茎壁厚，有弹性有效穗数多、结实率高的水稻单株；
17.步骤四：人工插秧：播种期5月，秧田播量450～525kg/hm
‑2，栽插行株距采取 27cm*14cm，穴插3～4苗的插植方式。
18.本发明利用返回式卫星将水稻搭载到距离地球200～400km的高空环境下，在强辐射、 微重力等诱变因素下，使水稻种子发生遗传性状变异。返回地面后，经杂交育种，种植观 察与鉴定，利于有益变异选育出水稻新品种。
19.具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，步骤一中， 所述早熟稻种子经过总辐射剂量为0.970mgy，飞行重力为10
‑4‑
10
‑6g。在卫星上设置了三 个辐照位置，由硅望远镜、中子计数器和tld测定三个位置的辐照剂量为0.970mgy。
20.具体实施方式三：具体实施方式一或二所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，步骤 一中，所述早熟稻种子为粳稻品种dn423。穗大、粒多，分蘖少。
21.具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，所述的空 间诱变方法为搭载sj
‑
10返回卫星进行诱变处理，保留种子作为地面对照。该卫星于北京 时间2016年4月6日在酒泉发射中心发射，进行了12.5天的太空飞行(轨道高度252公 里；轨道倾角43
°
)。利用返回式卫星、神州飞船，进行作物种子的空间搭载实验，利用航 天诱变技术，育成或发掘新品种，新体系。航天育种工程的实施，为我国农业科学探索农 作物的空间诱变育种机理、全面农作物育种提供一个平台。
22.具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，对植株品 质性状检测包括直链淀粉含量、株高、穗长、穗数、穗粒数、种子活力测定。稻谷的直链 淀粉含量、粒型、垩白是稻米质量的重要影响因子，通过对水稻质量指标的测定，来研究 水稻的品质。
23.具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，步骤四中， 回收的种子种植在黑龙江省五常市(北纬45
°
10'3.82”，东经126
°
57'13.78”)。五常市被 誉为优质稻米之乡，具有得天独厚的水稻生产资源。将经过空间搭载的水稻种植于五常市， 借助泉水灌溉，加上充足的日照，培育出优质水稻。
24.实施例1：
25.步骤1、粳稻品种dn423的种子，分为两类(处理和对照，每组1200个种子)。将 处理组的种子放在生物辐射箱中，然后装载到sj
‑
10返回卫星(中国甘肃酒泉卫星发射中 心)
上，该卫星于2016年4月6日发射，进行12.5天的太空飞行(轨道高度252公里； 轨道倾角43
°
)。将对照组的种子放在地面上(4℃恒温保存)。
26.步骤2、混收f1代植株所结种子，在f2代与赣早灿59号早熟稻杂交得到bc1f1， 将bc1f1杂种单株与赣早灿59号回交得到bc2f2，利用分子辅助标记目的基因oshma3 植株，选择带有标记的植株进行自交至bc2f3。
27.步骤3、从中选择优异个体，挑选生长能力强的水稻单株；人工插秧：播种期5月， 秧田播量525kg/hm
‑2，栽插行株距采取27cm*14cm，穴插4苗的插植方式。
28.表1实施例1杂交组合的主要农艺性状表
29.项目株高(cm)穗长(cm)每穗实粒数(粒)每穗总粒数(粒)直链淀粉含量(％)粳稻dn42398.116.435112.414.7杂交水稻1213448201.918.3
30.从表1中可以看出，杂交早熟稻的新组合有一定的产量优势。


技术特征：
1.一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤一：回收经过空间诱变后的早熟稻种子，地面种植所回收的全部干种子，形成f1代植株混合体；步骤二：混收f1代植株所结种子，在f2代与赣早灿59号早熟稻杂交，获得杂交植株，将杂种f1单株与赣早灿59号回交，利用分子辅助标记目的基因oshma3植株，选择带有标记的植株进行自交；步骤三：选择优异个体，挑选生长能力强的水稻单株；步骤四：人工插秧：播种期5月，秧田播量450～525kg/hm
‑2，栽插行株距采取27cm*14cm，穴插3～4苗的插植方式。2.根据权利要求1所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：步骤一中，所述早熟稻种子经过总辐射剂量为0.970mgy，飞行重力为10
‑4‑
10
‑6g。3.根据权利要求1或2所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：步骤一中，所述早熟稻种子为粳稻品种dn423。4.根据权利要求1所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：所述的空间诱变方法为搭载卫星进行诱变处理，进行了12.5天的太空飞行。5.根据权利要求1所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：对植株品质性状检测包括直链淀粉含量、株高、穗长、穗数、穗粒数、种子活力测定。6.根据权利要求1所述的一种空间诱变早熟稻的育种方法，其特征在于：步骤四中，回收的种子种植在黑龙江省五常市。

技术总结
一种空间诱变早熟稻的育种方法，属于农业技术领域。本发明的目的是为了解决我国常规育种资源过于单一、优质种源匮乏的问题，所述方法为：回收经过空间诱变后的早熟稻种子，地面种植所回收的全部干种子，形成F1代植株混合体；混收F1代植株所结种子，在F2代与赣早灿59号早熟稻杂交，将杂种F1单株与赣早灿59号回交，利用分子辅助标记目的基因OsHMA3植株，选择带有标记的植株进行自交；选择优异个体人工插秧。本发明进行空间诱变，改变早熟稻的性能，使得早熟稻种子产生较高频次、类型丰富的变异，通过地面种植获得有益变异类型后，将有益的变异类型与常规的早熟稻进行杂交组合，能有效提高早熟稻产量。效提高早熟稻产量。


技术研发人员：卢卫红 曾德勇 秦月
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2021/10/28