[发明专利]一种利用低剂量电子射线辐照处理粳稻种子以提高粳稻芽期耐冷性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高粳稻芽期耐冷性的方法。

背景技术

黑龙江省是我国重要的粳稻生产基地之一，但黑龙江省属于寒地稻作区，在水稻芽期至幼苗生长阶段极易发生低温冷害，因此水稻的低温冷害问题严重威胁着水稻的高产和稳产。水稻芽期冷害是指从播种到第一完全叶长出期间受到低温侵袭，导致出芽时间延长或烂秧的一种冷害。芽期耐冷性是幼芽细胞维持生命活动的能力，从外观上表现为幼芽诱发绿苗的能力。我国东北和西南地区以及南方早春的水稻秧田和直播田，在发芽至幼苗生长阶段不同程度地发生低温灾害，影响水稻生长早期光合群体的形成和生长势，因此，芽期耐冷性是这些地区水稻早期生长阶段重要的抗逆性状。其抵抗性的强弱，不仅与水稻生长早期在低温下能否早生快发有着密切的联系，而且与水稻生长后期的其他耐冷性也有着一定的相关性。据研究，水稻芽期耐冷性强为显性，是受3～5个基因控制的数量性状，与苗期，孕穗期和成熟期耐冷性有一定的正相关。因此通过提高水稻芽期耐冷性来提高其他时期耐冷性是比较经济和实用的方法。目前抵御水稻低温冷害的主要方法是鉴定和筛选强耐冷性种质资源，直接在生产上利用或利用筛选出的耐冷性品种间接培育强耐冷性品种。由于水稻不同品种，不同时期的耐冷性是由不同的基因控制，育种难度大，常规育种和分子育种还未取得重大突破，因此水稻低温冷害问题一直未能得到有效的解决。

发明内容

本发明是要解决现有粳稻芽期耐冷性差的问题，提供了一种利用低剂量电子射线辐照处理粳稻种子以提高粳稻芽期耐冷性的方法。

本发明一种利用低剂量电子射线辐照处理粳稻种子以提高粳稻芽期耐冷性的方法为：在粳稻种子播种前用电子射线辐照，辐照剂量为5～20Gy，剂量率为0.125Gy·s^-1，辐照后的粳稻种子即为播种用粳稻种子，然后进行播种，栽培管理，得到粳稻幼芽。所述的电子射线为加速器产生的高能带电粒子，电子射线的电子能量为0.9MeV。

本发明所用的电子射线为加速器产生的高能带电粒子，质量很小，射程短，穿透力弱能量大小和穿透深度、辐照剂量和剂量率在一定范围内可以调整，低剂量辐照处理对作物的生长有促进作用，加速新陈代谢，活跃其生活机能，从而给生物体的发育、生长带来某些有利的变化。因而用低剂量电子射线辐照处理粳稻种子，当代即可刺激粳稻幼芽沿优化方向发展，使粳稻幼芽的耐冷性得到提高。

大剂量射线具有诱变作用，小剂量射线具有刺激效应。电离射线的低剂量刺激效应具有提早打破休眠，提高种子发芽率，促进生长发育，改善品质，增强抗性和生命力等特点。低剂量电离辐射可以启动修复过程。生物机体具有一系列修复系统，当其受到电离辐射等理化因素作用而受到损伤时要进行修复。有人认为，在特异调节性基因位点的启动和操纵区域中A-T碱基对多于G-C碱基对，而前者具有较高的辐射敏感性，当电离辐射作用于这些位点时，使参于修复及合成的调节性基因发生解脱抑制，从而启动了修复过程。小剂量电离辐射所致的微小损伤可启动生物机体的修复系统，亦即激活一系列修复酶的活性，修复系统被启动，即被诱导。这样，不但可以起到修复损伤的作用，而且还可以增强生物机体的代谢，即促进净代谢水平的提高，这样可以促进生长发育，起到了刺激作用。低剂量辐射还可以诱导保护性酶类，如谷胱甘肽（GTR）和超氧化歧化酶（SOD）的较高活性，是辐射刺激效应的另一重要机理原因。实验表明，当这些酶的含量较高时，辐射刺激作用表现的最为明显。低剂量辐射可能影响细胞内过氧化物的解毒作用。

电子射线既带电荷又有静止质量，与物质的作用方式主要为非弹性碰撞、弹性散射及轫致辐射。本发明中使用的是电子射线的刺激效应，而不是诱变作用，因此要求射线的穿透力要小，射线不能达到靶分子，因此电子射线更容易达到这一项要求。剂量率过低容易引起“反剂量率”效应，即细胞死亡明显增加，达不到刺激生长的效果。因此剂量率可调节的加速器产生的电子射线更适于本发明。

附图说明

图1为电子射线不同辐照剂量对粳稻耐冷性的影响的关系曲线图；其中a为绥粳4号水稻种子，b为中龙粳1号水稻种子，c为龙粳31号水稻种子。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种利用低剂量电子射线辐照处理粳稻种子以提高粳稻芽期耐冷性的方法为：在粳稻种子播种前用电子射线辐照，辐照剂量为5～20Gy，剂量率为0.125Gy·s^-1，辐照后的粳稻种子即为播种用粳稻种子，所述的电子射线为加速器产生的高能带电粒子，电子射线的电子能量为0.9MeV。