一種冷等離子處理的花生育種方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)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(jìn)行冷等離子體處理，得到冷等離子體處理后的材料；(2)從冷等離子體處理后的材料中選育具有目標(biāo)性狀的花生。本發(fā)明對(duì)花生種子進(jìn)行冷等離子處理，明顯提高了花生種子的能力，體現(xiàn)為具有以下特征：種子發(fā)芽能力提高；株高降低；主根長(zhǎng)增長(zhǎng)；須根長(zhǎng)增長(zhǎng)；百苗鮮重增加；第一側(cè)枝長(zhǎng)增長(zhǎng)；總分枝數(shù)增加；單株飽果數(shù)增加；單株癟果數(shù)減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產(chǎn)量增加。本發(fā)明的花生育種方法突破了傳統(tǒng)育種低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴(yán)重和轉(zhuǎn)基因育種潛在危險(xiǎn)，以及太空育種經(jīng)濟(jì)投入巨大的缺點(diǎn)，可以縮短育種周期，在育種方法和手段上具有先進(jìn)性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種冷等離子處理的花生育種方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種花生育種方法，具體涉及一種采用冷等離子處理技術(shù)的花生育種方法，屬于農(nóng)業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]花生,原名落花生(學(xué)名:Arachis hypogaea Linn.),屬薔薇目，豆科一年生草本植物，莖直立或匍匐，長(zhǎng)30~80厘米，翼瓣與龍骨瓣分離，莢果長(zhǎng)2~5厘米，寬I~1.3厘米，膨脹，莢厚，花果期6~8月?；ㄉ俏覈?guó)重要的作物，花生的育種工作一直是研究的熱點(diǎn)之一。
[0003]傳統(tǒng)花生育種在過(guò)去的幾十年取得了很大的成就，但由于育種時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、效率較低等局限性，僅憑經(jīng)驗(yàn)，比較盲目，導(dǎo)致低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴(yán)重，目前傳統(tǒng)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(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。但是，目前具有突破性的轉(zhuǎn)基因育種方法在全球范圍內(nèi)引起了激烈的爭(zhēng)論，認(rèn)為轉(zhuǎn)基因作物具有極大的潛在危險(xiǎn)，可能會(huì)對(duì)人類(lèi)健康和人類(lèi)生存環(huán)境造成威脅。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，利用太空特殊的環(huán)境條件對(duì)植物種子產(chǎn)生的誘變來(lái)進(jìn)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(fā)生均是隨機(jī)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(huì)有很大差別，并且太空育種的成本相當(dāng)高，不是一般單位和個(gè)人能夠承擔(dān)的，難以普及。因此，如何找到一種既能突破傳統(tǒng)生物育種低水平重復(fù)操作，又不改變基因性狀、安全環(huán)保的育種手段，成為當(dāng)務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種冷等離子處理的花生育種方法。本發(fā)明提供的方法突破了傳統(tǒng)花生育種低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴(yán)重和轉(zhuǎn)基因育種潛在危險(xiǎn)，以及太空育種經(jīng)濟(jì)投入巨大的缺點(diǎn)，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(jìn)性。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種冷等離子處理的花生育種方法:對(duì)花生原材料進(jìn)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(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，I~500W的處理功率下對(duì)花生原材料進(jìn)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(yōu)選的，所述處理功率為10~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為15~18s。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述處理功率為20~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為15~18s。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選的，所述處理功率為140~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為18s。
[0010]最優(yōu)選的，所述處理功率為180W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為18s。
[0011]優(yōu)選的，所述花生的品種為如下任一品種:山花11號(hào)、青花7號(hào)、花育33號(hào)、青花6號(hào)、花育34號(hào)、山花12號(hào)、山花9號(hào)、花育31號(hào)、花育30號(hào)、臨花5號(hào)、花育32號(hào)、山花10號(hào)、花育28號(hào)、花育27號(hào)、山花7號(hào)、花育25號(hào)、臨花6號(hào)、山花8號(hào)、花育26號(hào)、豐花6號(hào)、花育23號(hào)、豐花3號(hào)。
[0012]進(jìn)一步地，對(duì)花生種子進(jìn)行冷等離子體處理后，選育具有目標(biāo)性狀的花生。選育具有目標(biāo)性狀的花生的方法可為現(xiàn)有技術(shù)，如對(duì)所述冷等離子體處理后的材料進(jìn)行加代繁殖，并利用DNA分子標(biāo)記技術(shù)和同工酶鑒定選育具有目標(biāo)性狀的、穩(wěn)定的自交系；將具有目標(biāo)性狀的、穩(wěn)定的自交系再進(jìn)行自交提純復(fù)壯，最終得到所述具有目標(biāo)性狀的花生；
[0013]進(jìn)一步地，所述目標(biāo)性狀是指:與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的花生種子相t匕，具有以下特征之一或兩種以上:種子發(fā)芽能力提高；株高降低；主根長(zhǎng)增長(zhǎng)；須根長(zhǎng)增長(zhǎng)；百苗鮮重增加；第一側(cè)枝長(zhǎng)增長(zhǎng)；總分枝數(shù)增加；單株飽果數(shù)增加；單株癟果數(shù)減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產(chǎn)量增加。
[0014]更具體地，對(duì)于各品種的花生而言，經(jīng)冷等離子體處理后，改善最明顯的性狀如下:
[0015]山花10號(hào)品種:發(fā)牙勢(shì)提聞最大；
[0016]山花10號(hào)品種:發(fā)牙率提聞最大；
[0017]花育30號(hào)品種:苗聞增長(zhǎng)最大；
[0018]山花9號(hào)品種:王根長(zhǎng)增長(zhǎng)最大；
[0019]山花8號(hào)品種:須根長(zhǎng)增長(zhǎng)最大；
[0020]花育27號(hào)品種:百苗鮮重增長(zhǎng)最大。
[0021]花育26號(hào)品種:株聞降低最大。
[0022]花育30號(hào)品種:第一側(cè)枝長(zhǎng)提聞最大；
[0023]山花8號(hào)品種:總分支數(shù)提聞最大；
[0024]山花9號(hào)品種:單株飽果數(shù)提高最大。
[0025]花育34號(hào)品種:百果重提聞最大；
[0026]花育34號(hào)品種:百仁重提聞最大；
[0027]花育30號(hào)品種:出仁率提聞最大；
[0028]花育27號(hào)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(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]本發(fā)明對(duì)花生種子進(jìn)行冷等離子處理，明顯提高了花生種子的發(fā)芽能力，改善了花生的幼苗生長(zhǎng)性狀、生物性狀、產(chǎn)量性狀。所述發(fā)芽能力是指發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率。所述幼苗生長(zhǎng)性狀體現(xiàn)為花生的苗高、主根長(zhǎng)、須根長(zhǎng)和/或百苗鮮重。所述生物性狀體現(xiàn)為花生的株高、第一側(cè)枝長(zhǎng)、總分支數(shù)、單株飽果數(shù)和/或單株癟果數(shù)。所述產(chǎn)量性狀體現(xiàn)為花生的百果重、百仁重、出仁率和/或產(chǎn)量。本發(fā)明的方法處理的花生種子，與未經(jīng)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(xiàn)為:種子發(fā)芽能力提高；株高降低；主根長(zhǎng)增長(zhǎng)；須根長(zhǎng)增長(zhǎng)；百苗鮮重增加；第一側(cè)枝長(zhǎng)增長(zhǎng)；總分枝數(shù)增加；單株飽果數(shù)增加；單株癟果數(shù)減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產(chǎn)量增加。
[0031]本發(fā)明的冷等離子體處理的花生育種方法，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0032]1、冷等離子體處理功率人為可控，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)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(yōu)良品種的需求，克服了傳統(tǒng)的育種手段時(shí)間長(zhǎng)、目標(biāo)盲目性、育種質(zhì)量低、育種成本高的弊端，在花生育種手段上具有創(chuàng)新性。
[0033]2、利用冷等離子技術(shù)處理自交系種子能夠激發(fā)種子活力，實(shí)現(xiàn)促長(zhǎng)、抗逆效果，育成的花生種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率增加，抗逆性增強(qiáng)，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適，含油量、蛋白質(zhì)含量增加，早熟株型緊湊、不倒伏，結(jié)果集中，適于機(jī)械化作業(yè)，填補(bǔ)了農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域中非電離幅射技術(shù)在花生育種上應(yīng)用的空白。
[0034]3、無(wú)污染，耗能低、低碳，基因組DNA序列不發(fā)生變化，通過(guò)基因表達(dá)發(fā)生的改變誘發(fā)花生當(dāng)代性狀發(fā)生變化，克服了轉(zhuǎn)基因作物潛在的危險(xiǎn)，不會(huì)對(duì)人類(lèi)健康和人類(lèi)生存環(huán)境造成威脅。
[0035]4、本方法再通過(guò)分子標(biāo)記和同工酶鑒定等輔助加代選育，進(jìn)一步縮短花生育種周期，加快育種速度，并能選育出更為優(yōu)良的花生新品種。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1:花生提純復(fù)壯二年兩圃制不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0038]下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
[0039]下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0040]山花11號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010025號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0041]青花7號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010026號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0042]花育33號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010027號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0043]青花6號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010028號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0044]花育34號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010029號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0045]山花12號(hào)于2010年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2010030號(hào)，公眾可從山
東省種子總公司獲得。
[0046]山花9號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009035號(hào)，公眾可從山東
省種子總公司獲得。
[0047]花育31號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009036號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0048]花育30號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009037號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0049]臨花5號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009038號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0050]花育32號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009040號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0051]山花10號(hào)于2009年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2009041號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0052]花育28號(hào)于2008年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2008032號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0053]花育27號(hào)于2008年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2008033號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0054]山花7號(hào)于2007年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2007030號(hào)，公眾可從山東
省種子總公司獲得。
[0055]花育25號(hào)于2007年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2007031號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0056]臨花6號(hào)于2007年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2007032號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0057]山花8號(hào)于2007年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2007033號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0058]花育26號(hào)于2007年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審2007034號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0059]豐花6號(hào)于2005年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審字2005036號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0060]花育23號(hào)于2004年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審字2004013號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0061]豐花3號(hào)于2003年在山東通過(guò)審定，審定編號(hào):魯農(nóng)審字2003013號(hào)，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0062]實(shí)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(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率增加，抗逆性增強(qiáng)，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、廣適，含油量、蛋白質(zhì)含量增加，早熟株型緊湊、不倒伏，結(jié)果集中，適于機(jī)械化作業(yè)等性狀特點(diǎn)的花生新品種，具體包括如下步驟:
[0064]一、搜集符合選育目標(biāo)的育種材料作為重點(diǎn)選育對(duì)象
[0065]具體的實(shí)驗(yàn)材料為山花11號(hào)、青花7號(hào)、花育33號(hào)、青花6號(hào)、花育34號(hào)、山花12號(hào)、山花9號(hào)、花育31號(hào)、花育30號(hào)、臨花5號(hào)、花育32號(hào)、山花10號(hào)、花育28號(hào)、花育27號(hào)、山花7號(hào)、花育25號(hào)、臨花6號(hào)、山花8號(hào)、花育26號(hào)、豐花6號(hào)、花育23號(hào)、豐花3號(hào)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于冷等離子體處理機(jī)內(nèi)，運(yùn)用高能量的物質(zhì)聚集態(tài)，在1-500W的處理功率下對(duì)花生的育種材料(花生的種子)進(jìn)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(zhì)，在真空封閉環(huán)境中進(jìn)行。
[0067]三、將冷等離子體處理的育種材料在低溫干燥條件下保存，以待適時(shí)播種。
[0068]四、與未經(jīng)過(guò)任何處理的、步驟I選定的相應(yīng)的花生品種的同一批種子進(jìn)行培養(yǎng)得到的花生(對(duì)照)相比，經(jīng)過(guò)冷等離子體處理的種子進(jìn)行培養(yǎng)得到的花生實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)親本材料的提純復(fù)壯、產(chǎn)量提高、制種產(chǎn)量增加、品質(zhì)改善和抗逆性增強(qiáng)。
[0069](一 )冷等離子體處理對(duì)花生種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響如表1所示。
[0070]表1不同冷等離子體處理?xiàng)l件下花生種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率
【權(quán)利要求】
1.一種冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:對(duì)花生原材料進(jìn)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(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，I~500W的處理功率下對(duì)花生原材料進(jìn)行15~20秒的非電離幅射處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述花生原材料為花生種子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述處理功率為10~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為15~18s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述處理功率為20~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為15~18s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述處理功率為140~220W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為18s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述處理功率為180W，所述非電離幅射處理的時(shí)間為18s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述花生的品種為如下任一品種:山花11號(hào)、青花7號(hào)、花育33號(hào)、青花6號(hào)、花育34號(hào)、山花12號(hào)、山花9號(hào)、花育31號(hào)、花育30號(hào)、臨花5號(hào)、花育32號(hào)、山花10號(hào)、花育28號(hào)、花育27號(hào)、山花7號(hào)、花育25號(hào)、臨花6號(hào)、山花8號(hào)、花育26號(hào)、豐花6號(hào)、花育23號(hào)、豐花3號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:還包括以下步驟:對(duì) 生種子進(jìn)行冷等離子體處理后，選育具有目標(biāo)性狀的花生。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷等離子處理的花生育種方法，其特征在于:所述目標(biāo)性狀是指:與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的花生種子相比，具有以下特征之一或兩種以上:種子發(fā)芽能力提高；株高降低；主根長(zhǎng)增長(zhǎng)；須根長(zhǎng)增長(zhǎng)；百苗鮮重增加；第一側(cè)枝長(zhǎng)增長(zhǎng)；總分枝數(shù)增加；單株飽果數(shù)增加；單株癟果數(shù)減少；百果重增加；百仁重增加；出仁率增加；產(chǎn)量增加。
10.權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的冷等離子處理的花生育種方法在花生育種中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】A01C1/00GK104012208SQ201410273108
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】唐欣, 邵希言, 邵芊璇, 梁天昊, 張麗麗, 趙立靜, 李艷, 梁鳳臣 申請(qǐng)人:唐欣