一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法
2023-12-08 19:38:01
一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法
【專利摘要】本發明公開了一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法。本發明公開的一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法，包括如下步驟：（1）將待處理苜蓿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苜蓿。本發明公開的一種冷等離子體處理的苜蓿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】一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法。
【背景技術】
[0002]傳統育種在過去的幾十年確實有很大的成就，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，目前傳統育種遇到很大瓶頸，甚至停滯。要想在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。
[0003]在這種情況下，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]本發明的目的是提供一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法。
[0005]本發明提供的一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法，包括如下步驟:
[0006](I)將待處理苜蓿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；
[0007](2)從冷等離子體處理後的材料中選育具有目標性狀的苜蓿。
[0008]上述方法中，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，1-500W的處理功率下對苜蓿原材料進行15-20s的非電離幅射處理。
[0009]上述任一所述的方法中，所述目標性狀為如下中的至少一種:與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，苜蓿種子發芽能力提高、苜蓿株高提高、苜蓿產量提高和苜蓿制種廣量提聞;
[0010]所述處理功率為10-400W，具體為10-300W。
[0011]上述任一所述的方法中，所述處理功率為10-400W，處理時間為15-20S時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高和/或苜蓿的株高提
高和/或苜蓿的產量提高和/或苜蓿的制種產量增加。
[0012]上述任一所述的方法中，所述處理功率為10-300W，處理時間為15-20s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高和/或苜蓿的株高提
高和/或苜蓿的產量提高和/或苜蓿的制種產量增加。
[0013]上述任一所述的方法中，所述處理功率為10-200W，處理時間為15-18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
[0014]上述任一所述的方法中，所述處理功率為10-160W，處理時間為15-18s，或處理功率為100-300W，處理時間為18-20s，或處理功率為100-200W，處理時間為18s，或處理功率為100-160W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
[0015]上述任一所述的方法中，所述處理功率為20W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高；
[0016]所述處理功率為80W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比I，處理後的首猜的株聞提聞；
[0017]所述處理功率為20W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相t匕，處理後的苜蓿的產量提高；
[0018]所述理功率分別為100W、160W或200W，處理時間均為18s時，與未經任何處理的同
一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
[0019]上述步驟(2)中所述從冷等離子體處理後的材料中選育具有目標性狀的苜蓿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苜蓿。
[0020]上述任一所述的方法中，所述苜蓿種子發芽能力為苜蓿種子發芽勢和/或發芽率；
[0021]所述苜蓿產量體現為乾草增產率和/或鮮草增產率；
[0022] 所述苜蓿制種產量體現為結莢個數；
[0023]所述苜蓿原材料為苜蓿的種子。
[0024]上述任一所述的方法在苜蓿育種中的應用也屬於本發明的保護範圍。
[0025]本發明提供的一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法的優點如下:
[0026]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苜蓿種子某一特定性狀的處理功率，能更好地滿足選育苜蓿優良品種的需求，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，在育種手段上具有創新性。
[0027]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，育成的苜蓿種子發芽勢、發芽率增加，抗逆性增強，產量增加，品質改善，填補了農業科學領域中非電離幅射技術在育種上應用的空白。
[0028]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苜蓿當代性狀發生變化，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。
[0029]4、本方法再通過分子標記和同工酶鑑定等輔助加代選育，進一步縮短育種周期，加快育種速度，並能選育出更為優良的苜蓿新品種。
[0030]本發明提供的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。
【具體實施方式】
[0031 ] 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。[0032]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。
[0033]中苜I號紫花苜蓿於2003年在寧夏通過審定，審定(登記)編號:寧審苜2003006，公眾可從中國農業大學獲得。
[0034]中苜2號紫花苜蓿於2003年12月經全國牧草品種審定委員會的審定，登記為育成品種，公眾可從中國農業大學獲得。
[0035]中苜3號紫花苜蓿登記日期為2006年12月13日，品種登記號為321，公眾可從中國農業大學獲得。
[0036]中苜6號紫花苜蓿於2010年6月12日通過全國草品種審定委員會的品種審定，登記成為育成新品種，品種證書登記號為422，公眾可從中國農業大學獲得。
[0037]赤草I號雜花苜蓿登記日期為2006年12月13日，品種登記號為322，公眾可從中國農業大學獲得。
[0038]遊客紫花苜蓿登記日期為2006年12月13日，品種登記號為323，公眾可從中國農業大學獲得。
[0039]賽迪5、賽迪7、賽迪10、三得利、德寶、賽特、皇后等品種在中國農業出版社出版的文獻「苜蓿科學生產技術解決方案」 一書中公開過，公眾可從市場購買得到。
[0040]實施例1、一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法
[0041]利用冷等離子體處理的苜蓿育種方法，可以得到產量高，品質好，營養豐富，適口性好，具有抗寒、耐旱、耐鹽鹼，抗逆性強，根系發達、再生力強，適應性廣泛等性狀特點的苜蓿新品種，具體包括如下步驟:
[0042]一、搜集符合選育目標的`育種材料作為重點選育對象
[0043]具體的育種材料為中苜I號紫花苜蓿、中苜2號紫花苜蓿、中苜3號紫花苜蓿、中苜6號紫花苜蓿、赤草I號雜花苜蓿、遊客紫花苜蓿，以及賽迪5、賽迪7、賽迪10、三得利、德寶、賽特、皇后等苜蓿品種的種子。
[0044]二、將步驟一選定的苜蓿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的處理功率下對苜蓿的育種材料(苜蓿的種子)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。
[0045]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。
[0046]四、與未經過任何處理的、步驟一選定的相應的苜蓿品種的同一批種子進行培養得到的苜蓿(對照)相比，經過冷等離子體處理的種子進行培養得到的苜蓿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。
[0047](一)冷等離子體處理對苜蓿種子的發芽勢和發芽率的影響如表1所示。
[0048]表1不同冷等離子體處理條件下苜蓿種子的發芽勢和發芽率
[0049]
【權利要求】
1.一種冷等離子體處理的苜蓿育種方法，包括如下步驟: (1)將待處理苜蓿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苜蓿。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於: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，1-500W的處理功率下對苜蓿原材料進行15-20S的非電離幅射處理。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於:所述目標性狀為如下中的至少一種:與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，苜蓿種子發芽能力提高、苜蓿株高提高、苜蓿產量提聞和首猜制種廣量提聞; 所述處理功率為10-400W，具體為10-300W。
4.根據權利要求1-3任一所述的方法，其特徵在於:所述處理功率為10-400W，處理時間為15-20S時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高和/或苜蓿的株高提高和/或苜蓿的產量提高和/或苜蓿的制種產量增加。
5.根據權利要求1-4任一所述的方法，其特徵在於:所述處理功率為10-300W，處理時間為15-20S時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高和/或苜蓿的株高提高和/或苜蓿的產量提高和/或苜蓿的制種產量增加。
6.根據權利要求1-5任一所述的方法，其特徵在於:所述處理功率為10-200W，處理時間為15-18S時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
7.根據權利要求1-6任一所述的方法，其特徵在於:所述處理功率為10-160W，處理時間為15-18s，或處理功率為100-300W，處理時間為18_20s，或處理功率為100-200W，處理時間為18s，或處理功率為100-160W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
8.根據權利要求1-7任一所述的方法，其特徵在於:所述處理功率為20W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿種子發芽能力提高； 所述處理功率為80W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的首猜的株聞提聞； 所述處理功率為20W，處理時間為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的首猜的廣量提聞； 所述理功率分別為100W、160W或200W，處理時間均為18s時，與未經任何處理的同一批苜蓿原材料相比，處理後的苜蓿的制種產量增加。
9.根據權利要求1-8任一所述的方法，其特徵在於:所述苜蓿種子發芽能力為苜蓿種子發芽勢和/或發芽率； 所述苜蓿產量體現為乾草增產率和/或鮮草增產率； 所述苜蓿制種產量體現為結莢個數； 所述苜蓿原材料為苜蓿的種子。
10.權 利要求1-9任一所述的方法在苜蓿育種中的應用。
【文檔編號】A01G7/06GK103718848SQ201410020247
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】王德成, 邵長勇, 王光輝, 劉亮東, 尤泳, 吳煥民, 馮金奎, 賀長彬, 梁方, 白陽, 張曉明, 馬曉剛, 餘永 申請人:中國農業大學