本發(fā)明涉及一種東北粳稻的選育方法。

背景技術：

過去幾十年的實踐證明，誘變技術是農(nóng)作物種質創(chuàng)新及品種改良的有效途徑和方法。重離子束作為一種新的輻射源，具有常規(guī)輻射源所沒有的優(yōu)勢，是誘變育種途徑的新技術。它不僅具有傳能線密度大、相對生物效應高、損傷后修復效應小、突變譜廣、后代變異材料性狀穩(wěn)定速度快、育種周期短的特點，而且可以利用它與生物體作用部位的局域性、可控性和可選擇性進行定向育種。

之前利用重離子束輻照技術培育出具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、適應性廣、品質優(yōu)良等特點的春小麥新品種隴輻2號，并在甘肅、青海和寧夏等地大面積推廣。同時，該研究所也先后培育出高產(chǎn)優(yōu)質的當歸、黃芪突變系、甜高粱和大麗花等新品種。以往小麥采用的輻射源是重離子束¹⁶O⁸⁺離子，一般突變率為2.7％-4.3％，有利突變0.2％左右，突變率及有利突變率較低。

東北粳稻歷來以高產(chǎn)優(yōu)質著稱于世，其產(chǎn)量和品質對保證國家糧食安全尤其是“口糧”安全具有舉足輕重的地位和作用。然而，重離子輻照誘變東北粳稻的研究及應用還是空白。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是要解決現(xiàn)有重離子束輻照方法的突變率及有利突變率低的問題，提供一種重離子束C輻照誘變東北粳稻的方法。

本發(fā)明重離子束C輻照誘變東北粳稻的方法，包括以下步驟：

一、選用生育期偏長、綜合性狀優(yōu)良、推廣年限長但抗逆性尤其是抗稻瘟病為水平抗性的東北粳稻品種作為輻照材料。

二、所用儀器設備為重離子加速器，重離子束C輻照東北粳稻胚部，一般照射粒數(shù)200-250粒，輻照劑量為200Gy，劑量率20Gy/分鐘，輻照時間30分鐘，換樣時間15分鐘。所述重離子加速器來源于中國科學院蘭州重離子加速器。

三、按照步驟二輻照當代M₀種子，之后正常播種，出苗率40％左右。將存活秧苗單本插秧，株行距30厘米×20厘米。成熟時所有植株M₁均為半不育，將M₁上所有結實籽粒混合收獲脫粒保存。

四、下一年春天(5月中下旬)，將M₁全部單本種植成M₂代，同時種植未處理的對照品種。M₂代出現(xiàn)突變植株，突變頻率6％左右，有利突變機率2％左右。秋季參照對照品種將所有變異植株整株收獲并編號保存。

五、當年冬季(11月末)，將M₂代單株收獲的變異株在海南三亞加代種植成M₃代，每個變異株種植規(guī)模1950～2050株，同時種植對照品種。生育期間對基本穩(wěn)定(即具有相對的遺傳穩(wěn)定性，即在生物學上、形態(tài)上、經(jīng)濟上具有相對的一致性)的M₃代調查抽穗期和整齊度；對繼續(xù)分離的M₃代植株進行掛牌標記。成熟后穩(wěn)定M₃代取樣代表株并按小區(qū)測產(chǎn)，M₃代分離植株整株收獲、編號，自然晾曬后進行考種?？挤N按芒性、株高、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗長、穗型、結實率、千粒重、種皮顏色、谷粒形狀等內(nèi)容進行?？挤N后選擇株高95厘米-100厘米、分蘗中等偏上、1次枝梗多、千粒重25克左右的植株。

六、下一年春將M₃收獲的植株單本種植成M₄代，規(guī)模450～550株，同時種植對照品種。絕大部分M₄代基本穩(wěn)定，生育期間主要調查抽穗期、整齊度等，秋季小區(qū)全部收獲測產(chǎn)，同時取代表單株考種并測定稻米品質。品質指標包括出糙率、整精米率、直鏈淀粉含量、膠稠度和堊白率及食味性。

本發(fā)明的有益效果：

運用本發(fā)明的方法，可以提高突變率，突變率可達到5.8％，后代變異材料豐富、有益類型多，有利突變1.2％左右，結合海南加代可大大縮短材料穩(wěn)定速度，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質、多抗東北粳稻品種開辟了一條新的技術途徑。

具體實施方式

本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。

具體實施方式一：本實施方式重離子束C輻照誘變東北粳稻的方法，包括以下步驟：

一、選用生育期超過140天、綜合性狀優(yōu)良、推廣5年以上但抗稻瘟病為水平抗性的東北粳稻品種作為輻照材料；

二、所用儀器設備為重離子加速器，重離子束C輻照東北粳稻胚部，照射粒數(shù)為200-250粒，輻照劑量為200Gy，劑量率為20Gy/分鐘，輻照時間30分鐘，換樣時間為15分鐘；

三、按照步驟二輻照當代M₀種子，之后正常播種，將存活秧苗單本插秧，成熟時所有植株M₁均為半不育，將M₁上所有結實籽?；旌鲜斋@脫粒保存；

四、下一年春天，將M₁全部單本種植成M₂代，同時種植未處理的對照品種，M₂代出現(xiàn)突變植株，秋季參照對照品種將所有變異植株整株收獲并編號保存；

五、當年冬季，將M₂代單株收獲的變異株在海南三亞加代種植成M₃代，生育期間對M₃代調查抽穗期和整齊度，對繼續(xù)分離的M₃代植株進行掛牌標記，成熟后針對M₃代取樣，并按小區(qū)測產(chǎn)，M₃代分離植株整株收獲并編號，自然晾曬后進行考種，選擇株高95厘米-100厘米、分蘗中等偏上、1次枝梗多、千粒重24～26克的植株；

六、下一年春將M₃收獲的植株單本種植成M₄代，生育期間調查抽穗期和整齊度，秋季小區(qū)全部收獲測產(chǎn)，同時取代表單株考種并測定稻米品質，選擇出糙率77％以上、整精米率62％以上、直鏈淀粉15-20％和堊白率20％以下的材料。

具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是：步驟二中所述重離子加速器來源于中國科學院蘭州重離子加速器。其它與具體實施方式一相同。

具體實施方式三：本實施方式與具體實施方式一或二不同的是：步驟三中存活秧苗單本插秧的株行距為30厘米×20厘米。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：步驟五中M₃代的每個變異株種植規(guī)模為1950～2050株。其它與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式一至三之一不同的是：步驟五中M₃代的每個變異株種植規(guī)模為2000株。其它與具體實施方式一至三之一相同。

具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式一至五之一不同的是：步驟五中考種按芒性、株高、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗長、穗型、結實率、千粒重、種皮顏色和谷粒形狀的內(nèi)容進行。其它與具體實施方式一至五之一相同。

具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：步驟六中M₄代的種植規(guī)模為450～550株。其它與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式一至六之一不同的是：步驟六中M₄代的種植規(guī)模為500株。其它與具體實施方式一至六之一相同。

具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式一至八之一不同的是：步驟六中稻米品質指標包括出糙率、整精米率、直鏈淀粉含量、膠稠度、堊白率和食味性。其它與具體實施方式一至八之一相同。

下面對本發(fā)明的實施例做詳細說明，以下實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方案和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1：一種重離子束C輻照東北粳稻引起變異的方法，具體如下：

一、2013年選用在吉林省種植生育期偏長(146天)、但綜合性狀優(yōu)良的農(nóng)業(yè)部主導北方粳稻品種通禾899作為重離子C輻照的原始材料。

二、所用儀器設備為中國科學院蘭州國家重離子加速器，精選通禾899水稻種子150粒，胚部朝上依次沾到膠布上并卷起置于加速器中，采用重離子束C輻照胚部，輻照劑量為200Gy，劑量率20Gy/分鐘，輻照時間30分鐘，換樣時間15分鐘。

三、輻照當代M₀種子正常播種，生理損傷嚴重，出苗率32％左右。將存活秧苗單本插秧，株行距30厘米×20厘米。成熟時所有M₁植株均為半不育，將M₁上所有結實籽?；旌鲜斋@脫粒保存。

四、2014年春將M₁全部種子單本種植成M₂代，規(guī)模1353株，同時種植對照通禾899。M₂代出現(xiàn)突變植株，突變頻率5.8％，有利突變率1.2％左右。秋季按照變異性狀如生育期、株高、穗型、粒型、芒性等并參考對照選拔了78個變異單株。將所有變異植株整株收獲、編號保存。

五、2014年冬將M₂代78個變異株在海南三亞加代，種植成M₃代并種植對照通禾899，每個變異株種植規(guī)模2000株左右。生育期間對基本穩(wěn)定的21份M₃株系重點調查抽穗期、整齊度；對繼續(xù)分離的M₃代株系進行掛牌標記。成熟后穩(wěn)定M₃代取代表株收獲并按小區(qū)測產(chǎn)，M₃代分離植株整株收獲、編號，自然晾曬后進行考種?？挤N按芒性、株高、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、穗長、穗型、結實率、千粒重、種皮顏色、谷粒形狀等內(nèi)容進行。

六、2015年春將M₃收獲的植株單本插秧成M₄代，規(guī)模500株左右，同時種植對照通禾899。M₄代共289份材料，203份基本穩(wěn)定，其中生育期變短材料為125份，450粒以上大穗材料12份，千粒重30克以上材料6份，單株分蘗在70個以上材料3份，穗型可分為直立、半直立及彎曲，粒型為圓粒、橢圓、長粒。另有86份材料還有不同程度的分離，從中再選324個分離單株。生育期間主要調查抽穗期、整齊度等，秋季小區(qū)全部收獲測產(chǎn)，同時取代表單株考種并測定稻米品質。品質指標包括出糙率、整精米率、直鏈淀粉含量、膠稠度和堊白率及食味性。

七、2016年將上一年決選表現(xiàn)性狀穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的品系進行水稻新品系比較試驗，并同時在吉林省蛟河、梅河口、大安等不同生態(tài)區(qū)進行多點抗稻瘟病自然鑒定、抗鹽堿性鑒定，鑒定出中抗(MR)稻瘟病以上材料53份，抗鹽堿材料11份，其中有2份材料東稻M4154、東稻M4131綜合性狀優(yōu)良決選參加2017年吉林省水稻區(qū)域試驗。

選育出的后代新品系東稻M4154生育期比對照品種通禾899縮短10天左右，活稈成熟，結實率93％以上，抗稻瘟病，產(chǎn)量高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同、替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。