一種冷等離子處理的花生育種方法
2024-02-27 06:07:15
一種冷等離子處理的花生育種方法
【專利摘要】本發明公開了一種冷等離子體處理的花生育種方法，包括如下步驟：(1)將待處理花生原材料進行冷等離子體處理，得到冷等離子體處理後的材料；(2)從冷等離子體處理後的材料中選育具有目標性狀的花生。本發明對花生種子進行冷等離子處理，明顯提高了花生種子的能力，體現為具有以下特徵：種子發芽能力提高；株高降低；主根長增長；鬚根長增長；百苗鮮重增加；第一側枝長增長；總分枝數增加；單株飽果數增加；單株癟果數減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產量增加。本發明的花生育種方法突破了傳統育種低水平重複、同質化嚴重和轉基因育種潛在危險，以及太空育種經濟投入巨大的缺點，可以縮短育種周期，在育種方法和手段上具有先進性。
【專利說明】一種冷等離子處理的花生育種方法【技術領域】
[0001]本發明涉及一種花生育種方法，具體涉及一種採用冷等離子處理技術的花生育種方法，屬於農業【技術領域】。
【背景技術】
[0002]花生,原名落花生(學名:Arachis hypogaea Linn.),屬薔薇目，豆科一年生草本植物，莖直立或匍匐，長30~80釐米，翼瓣與龍骨瓣分離，莢果長2~5釐米，寬I~1.3釐米，膨脹，莢厚，花果期6~8月。花生是我國重要的作物，花生的育種工作一直是研究的熱點之一。
[0003]傳統花生育種在過去的幾十年取得了很大的成就，但由於育種時間過長、效率較低等局限性，僅憑經驗，比較盲目，導致低水平重複、同質化嚴重，目前傳統花生育種遇到很大瓶頸，甚至停滯。要想在花生育種方面有更高的成就，就一定要依靠現代科學技術。但是，目前具有突破性的轉基因育種方法在全球範圍內引起了激烈的爭論，認為轉基因作物具有極大的潛在危險，可能會對人類健康和人類生存環境造成威脅。隨著空間技術的發展，利用太空特殊的環境條件對植物種子產生的誘變來進行良種選育成為一種新興的育種方法，然而太空育種是人工誘變育種的一種新方法，所有人工誘變的發生均是隨機的，目前還做不到定向誘變，太空育種的成功率隨著物種的不同也會有很大差別，並且太空育種的成本相當高，不是一般單位和個人能夠承擔的，難以普及。因此，如何找到一種既能突破傳統生物育種低水平重複操作，又不改變基因性狀、安全環保的育種手段，成為當務之急。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術，本發明提供了一種冷等離子處理的花生育種方法。本發明提供的方法突破了傳統花生育種低水平重複、同質化嚴重和轉基因育種潛在危險，以及太空育種經濟投入巨大的缺點，可以縮短花生育種周期，在花生育種方法和手段上具有先進性。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種冷等離子處理的花生育種方法:對花生原材料進行冷等離子體處理，所述冷等離子體處理的條件為:以氦氣為工作介質，在真空封閉環境中，I~500W的處理功率下對花生原材料進行15~20秒的非電離幅射處理。所述花生原材料為花生種子。
[0007]優選的，所述處理功率為10~220W，所述非電離幅射處理的時間為15~18s。
[0008]進一步優選的，所述處理功率為20~220W，所述非電離幅射處理的時間為15~18s。
[0009]進一步優選的，所述處理功率為140~220W，所述非電離幅射處理的時間為18s。
[0010]最優選的，所述處理功率為180W，所述非電離幅射處理的時間為18s。
[0011]優選的，所述花生的品種為如下任一品種:山花11號、青花7號、花育33號、青花6號、花育34號、山花12號、山花9號、花育31號、花育30號、臨花5號、花育32號、山花10號、花育28號、花育27號、山花7號、花育25號、臨花6號、山花8號、花育26號、豐花6號、花育23號、豐花3號。
[0012]進一步地，對花生種子進行冷等離子體處理後，選育具有目標性狀的花生。選育具有目標性狀的花生的方法可為現有技術，如對所述冷等離子體處理後的材料進行加代繁殖，並利用DNA分子標記技術和同工酶鑑定選育具有目標性狀的、穩定的自交系；將具有目標性狀的、穩定的自交系再進行自交提純復壯，最終得到所述具有目標性狀的花生；
[0013]進一步地，所述目標性狀是指:與未經任何處理的同一批相同品種的花生種子相t匕，具有以下特徵之一或兩種以上:種子發芽能力提高；株高降低；主根長增長；鬚根長增長；百苗鮮重增加；第一側枝長增長；總分枝數增加；單株飽果數增加；單株癟果數減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產量增加。
[0014]更具體地，對於各品種的花生而言，經冷等離子體處理後，改善最明顯的性狀如下:
[0015]山花10號品種:發牙勢提聞最大；
[0016]山花10號品種:發牙率提聞最大；
[0017]花育30號品種:苗聞增長最大；
[0018]山花9號品種:王根長增長最大；
[0019]山花8號品種:鬚根長增長最大；
[0020]花育27號品種:百苗鮮重增長最大。
[0021]花育26號品種:株聞降低最大。
[0022]花育30號品種:第一側枝長提聞最大；
[0023]山花8號品種:總分支數提聞最大；
[0024]山花9號品種:單株飽果數提高最大。
[0025]花育34號品種:百果重提聞最大；
[0026]花育34號品種:百仁重提聞最大；
[0027]花育30號品種:出仁率提聞最大；
[0028]花育27號品種:廣量提聞最大。
[0029]上述任一所述的方法在花生育種中的應用也屬於本發明的保護範圍。
[0030]本發明對花生種子進行冷等離子處理，明顯提高了花生種子的發芽能力，改善了花生的幼苗生長性狀、生物性狀、產量性狀。所述發芽能力是指發芽勢、發芽率。所述幼苗生長性狀體現為花生的苗高、主根長、鬚根長和/或百苗鮮重。所述生物性狀體現為花生的株高、第一側枝長、總分支數、單株飽果數和/或單株癟果數。所述產量性狀體現為花生的百果重、百仁重、出仁率和/或產量。本發明的方法處理的花生種子，與未經任何處理的同一批相同品種的花生相比，能力得到了明顯的改善，具體體現為:種子發芽能力提高；株高降低；主根長增長；鬚根長增長；百苗鮮重增加；第一側枝長增長；總分枝數增加；單株飽果數增加；單株癟果數減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產量增加。
[0031]本發明的冷等離子體處理的花生育種方法，具有如下優點:
[0032]1、冷等離子體處理功率人為可控，通過反覆試驗可以找到某種花生種子某一特定性狀的處理功率，能更好地滿足選育花生優良品種的需求，克服了傳統的育種手段時間長、目標盲目性、育種質量低、育種成本高的弊端，在花生育種手段上具有創新性。
[0033]2、利用冷等離子技術處理自交系種子能夠激發種子活力，實現促長、抗逆效果，育成的花生種子發芽勢、發芽率增加，抗逆性增強，高產、穩產、廣適，含油量、蛋白質含量增加，早熟株型緊湊、不倒伏，結果集中，適於機械化作業，填補了農業科學領域中非電離幅射技術在花生育種上應用的空白。
[0034]3、無汙染，耗能低、低碳，基因組DNA序列不發生變化，通過基因表達發生的改變誘發花生當代性狀發生變化，克服了轉基因作物潛在的危險，不會對人類健康和人類生存環境造成威脅。
[0035]4、本方法再通過分子標記和同工酶鑑定等輔助加代選育，進一步縮短花生育種周期，加快育種速度，並能選育出更為優良的花生新品種。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1:花生提純復壯二年兩圃制不意圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0038]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0039]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0040]山花11號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010025號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0041]青花7號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010026號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0042]花育33號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010027號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0043]青花6號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010028號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0044]花育34號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010029號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0045]山花12號於2010年在山東通過審定，審定編號:魯農審2010030號，公眾可從山
東省種子總公司獲得。
[0046]山花9號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009035號，公眾可從山東
省種子總公司獲得。
[0047]花育31號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009036號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0048]花育30號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009037號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0049]臨花5號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009038號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0050]花育32號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009040號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0051]山花10號於2009年在山東通過審定，審定編號:魯農審2009041號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0052]花育28號於2008年在山東通過審定，審定編號:魯農審2008032號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0053]花育27號於2008年在山東通過審定，審定編號:魯農審2008033號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0054]山花7號於2007年在山東通過審定，審定編號:魯農審2007030號，公眾可從山東
省種子總公司獲得。
[0055]花育25號於2007年在山東通過審定，審定編號:魯農審2007031號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0056]臨花6號於2007年在山東通過審定，審定編號:魯農審2007032號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0057]山花8號於2007年在山東通過審定，審定編號:魯農審2007033號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0058]花育26號於2007年在山東通過審定，審定編號:魯農審2007034號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0059]豐花6號於2005年在山東通過審定，審定編號:魯農審字2005036號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0060]花育23號於2004年在山東通過審定，審定編號:魯農審字2004013號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0061]豐花3號於2003年在山東通過審定，審定編號:魯農審字2003013號，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0062]實施例1、一種冷等離子體處理的花生育種方法
[0063]利用冷等離子體處理的花生育種方法，可以得到發芽勢、發芽率增加，抗逆性增強，高產、穩產、廣適，含油量、蛋白質含量增加，早熟株型緊湊、不倒伏，結果集中，適於機械化作業等性狀特點的花生新品種，具體包括如下步驟:
[0064]一、搜集符合選育目標的育種材料作為重點選育對象
[0065]具體的實驗材料為山花11號、青花7號、花育33號、青花6號、花育34號、山花12號、山花9號、花育31號、花育30號、臨花5號、花育32號、山花10號、花育28號、花育27號、山花7號、花育25號、臨花6號、山花8號、花育26號、豐花6號、花育23號、豐花3號等花生品種的種子。
[0066]二、將步驟I選定的花生品種的種子置於冷等離子體處理機內，運用高能量的物質聚集態，在1-500W的處理功率下對花生的育種材料(花生的種子)進行15-20秒的非電離幅射處理，處理的必要條件是以氦氣為工作介質，在真空封閉環境中進行。
[0067]三、將冷等離子體處理的育種材料在低溫乾燥條件下保存，以待適時播種。
[0068]四、與未經過任何處理的、步驟I選定的相應的花生品種的同一批種子進行培養得到的花生(對照)相比，經過冷等離子體處理的種子進行培養得到的花生實現了對應親本材料的提純復壯、產量提高、制種產量增加、品質改善和抗逆性增強。
[0069](一 )冷等離子體處理對花生種子的發芽勢和發芽率的影響如表1所示。
[0070]表1不同冷等離子體處理條件下花生種子的發芽勢和發芽率
【權利要求】
1.一種冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:對花生原材料進行冷等離子體處理，所述冷等離子體處理的條件為:以氦氣為工作介質，在真空封閉環境中，I~500W的處理功率下對花生原材料進行15~20秒的非電離幅射處理。
2.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述花生原材料為花生種子。
3.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述處理功率為10~220W，所述非電離幅射處理的時間為15~18s。
4.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述處理功率為20~220W，所述非電離幅射處理的時間為15~18s。
5.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述處理功率為140~220W，所述非電離幅射處理的時間為18s。
6.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述處理功率為180W，所述非電離幅射處理的時間為18s。
7.根據權利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述花生的品種為如下任一品種:山花11號、青花7號、花育33號、青花6號、花育34號、山花12號、山花9號、花育31號、花育30號、臨花5號、花育32號、山花10號、花育28號、花育27號、山花7號、花育25號、臨花6號、山花8號、花育26號、豐花6號、花育23號、豐花3號。
8.根據權利要求1~7中任一項所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:還包括以下步驟:對 生種子進行冷等離子體處理後，選育具有目標性狀的花生。
9.根據權利要求8所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特徵在於:所述目標性狀是指:與未經任何處理的同一批相同品種的花生種子相比，具有以下特徵之一或兩種以上:種子發芽能力提高；株高降低；主根長增長；鬚根長增長；百苗鮮重增加；第一側枝長增長；總分枝數增加；單株飽果數增加；單株癟果數減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產量增加。
10.權利要求1~9中任一項所述的冷等離子處理的花生育種方法在花生育種中的應用。
【文檔編號】A01C1/00GK104012208SQ201410273108
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月18日 優先權日:2014年6月18日
【發明者】唐欣, 邵希言, 邵芊璇, 梁天昊, 張麗麗, 趙立靜, 李豔, 梁鳳臣 申請人:唐欣