ICS65.020DB43湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)水稻高能重離子輻照誘變育種技術(shù)規(guī)程Technica1regu1ationforheavyionirradiatingriceseeds2021-02-20發(fā)布2021-05-20實(shí)施湖南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布IDB43/T2026—2021前言 Ⅲ 3術(shù)語與定義 4輻照設(shè)備及材料 5操作步驟 6計(jì)算公式 7植株材料編號(hào) 8突變體檔案 DB43/T2026—2021本文件按照GB/T1.1—2020給出的規(guī)則起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由湖南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出。本文件由湖南省農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口。本文件起草單位：湖南省核農(nóng)學(xué)與航天育種研究所，中國科學(xué)院近代物理研究所。本文件主要起草人：楊震、彭選明、張莉、周利斌、張淵海、張勇、張逸妍。本文件為首次制定。DB43/T2026—2021水稻高能重離子輻照誘變育種技術(shù)規(guī)程本文件規(guī)定了重離子輻照誘變水稻種子的輻射誘變?cè)O(shè)備、材料以及操作步驟等技術(shù)規(guī)程。本文件適用于采用重離子輻射誘變水稻種子獲得突變體。2原理重離子是指一束荷能的質(zhì)量數(shù)大于4的帶電粒子。它們主要存在于太空中，育種研究中所使用的重離子主要是通過加速器將中性原子剝離掉部分或全部核外電子再加速而成。重離子束輻射作為一種新興的輻射誘變?cè)磁cx、γ射線等輻射源相比，在輻射生物學(xué)方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。（1）具有高的傳能線密度（LinearEnergyTransfer，LET）在其離子徑跡上有較大的能量沉積，屬致密電離輻射，從而使生物介質(zhì)產(chǎn)生高密度的電離和激發(fā)事件（2）重離子束的射程末端有尖銳的能量損失峰（Bragg峰會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量沉積和電荷交換作用。（3）重離子的能量損失在小的局部區(qū)域內(nèi)，故劑量集中度高，對(duì)生物體產(chǎn)生的總體生理損傷相對(duì)較小。（4）與介質(zhì)原子核的碰撞截面大，相對(duì)生物效應(yīng)（RelativeBiologicalEffectiveness，RBE）大，對(duì)生物誘變作用強(qiáng)，誘發(fā)突變譜廣，突變頻率高。（5）產(chǎn)生的DNA損傷是非隨機(jī)分布的成簇?fù)p傷，對(duì)DNA損傷的可修復(fù)性較小，而低的LET(x、γ射線等）輻射與生物體作用產(chǎn)生的DNA單鏈斷裂多較容易修復(fù)。（6）重離子產(chǎn)生的輻射效應(yīng)受組織中的含氧量影響很小，即氧增比效應(yīng)低，輻射敏感性受細(xì)胞周期的影響較小。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。3.1植物輻照PlantIrradiation指用射線照射的方法對(duì)植物種子、子房、花粉、營養(yǎng)器官以及愈傷組織進(jìn)行處理的方法。3.2傳能線密度LinearEnergyTransfer指電離輻射貫穿物質(zhì)時(shí)，因碰撞而發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移。3.3苗期半致矮seedlingheightreductionGR50value/50％growthreduction指與對(duì)照相比，輻照對(duì)水稻在M1代苗期的損傷效應(yīng)表現(xiàn)為苗高的降低3.4輻照劑量radiationdosage指在輻射效應(yīng)的研究中，用來描述被研究點(diǎn)處的輻射場(chǎng)的特征，這些量涉及粒子數(shù)或粒子能量等。3.5布拉格曲線Bragg峰即比電離曲線，為粒子剩余射程和相對(duì)比電離所做曲線，隨著剩余射程減小，比電離逐漸增加，在2DB43/T2026—2021剩余射程末端達(dá)到最大值，即Bragg峰。4輻照設(shè)備及材料4.1輻照設(shè)備生物輻照終端（TR4）由照射裝置、樣品輻照轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、被動(dòng)降能系統(tǒng)、輻射防護(hù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等多個(gè)部分組成。4.2主要材料水稻干種子（含水量＜14、濾紙、培養(yǎng)皿。5操作步驟5.1誘變材料的選擇應(yīng)選擇存在個(gè)別不良性狀的優(yōu)良純系品種或品系材料用于誘變處理，誘變后代容易鑒定和選擇，如抗倒性差、不抗某種病害或蟲害、不耐高溫等。5.2水稻重離子最佳輻照劑量的確定1）精選顆粒飽滿的水稻種子，設(shè)置重離子束輻照劑量梯度8組，分別為0Gy，60Gy，80Gy，100Gy，120Gy,150Gy，180Gy，200Gy；2）輻照后的M1代種子每組各取100粒，放入清水中進(jìn)行催芽，36h后待種子充分吸水，移放種子在鋪墊有濕潤濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行發(fā)苗實(shí)驗(yàn)，在溫度為32℃/25℃,光周期為14h/10h（光/暗）的光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；3）每隔1-2d向培養(yǎng)皿中補(bǔ)加水，使濾紙保持濕潤；4）觀察幼苗期損傷效應(yīng)，以苗期半致矮的效應(yīng)為依據(jù)，確定重離子束輻照水稻的最佳劑量。5.3M1群體的大小為了確?？梢垣@得足夠大的M2代群體用于篩選目標(biāo)突變體，應(yīng)考慮實(shí)際的大田面積，人員精力和物力成本。5.4M1的種植考慮到輻射誘變對(duì)種子活力的影響，M1應(yīng)該在良好的條件下種植，要確保播種M1代種子床的水分和物理?xiàng)l件是最適宜幼苗生長和發(fā)育的。土壤的氮肥水平應(yīng)正?；蚵缘?，以限制過度分蘗（因?yàn)橥ǔＶ皇斋@一個(gè)單穗），但其他養(yǎng)分應(yīng)在最佳水平。且M1代應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格隔離種植，防止品種間串粉。5.5M2的突變體篩選1）將上年收獲的M1代種子種穗行，20-100粒/行，隔20行播3行未處理親本作為對(duì)照，觀察表型，篩選突變體；2）M2是變異的世代也是選擇的世代，在植株生長的各個(gè)時(shí)期以野生型為對(duì)照，篩選出性狀發(fā)生變異的單株，掛牌標(biāo)記，單株自交，單株收種并編號(hào)。DB43/T2026—202136計(jì)算公式6.1發(fā)芽率發(fā)芽率=（種子14天內(nèi)總發(fā)芽數(shù)÷供試種子數(shù)）×100%6.2發(fā)芽勢(shì)發(fā)芽勢(shì)=（種子6天內(nèi)總發(fā)芽數(shù)÷供試種子數(shù)）×100%6.3突變率突變率=（突變株÷成活總株數(shù)）×1