一種冷等離子體處理的小麥育種方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冷等離子體處理的小麥育種方法。本發(fā)明公開的一種獲得種子發(fā)芽能力提高和/或株高降低和/或根長增長和/或生物產(chǎn)量增加和/或分蘗能力提高和/或產(chǎn)籽能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理。本發(fā)明公開的一種冷等離子體處理的小麥育種方法突破了傳統(tǒng)育種低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴重和轉(zhuǎn)基因育種潛在危險，以及太空育種經(jīng)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小麥育種方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小麥育種方法；特別涉及一種冷等離子體處理的小麥育種方法，屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)小麥育種在過去的幾十年確實有很大的成就,但由于育種時間過長、效率較低等局限性，僅憑經(jīng)驗、比較盲目，導(dǎo)致低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴重，目前傳統(tǒng)小麥育種遇到很大瓶頸，甚至停滯。要想在小麥育種方面有更高的成就，就一定要依靠現(xiàn)代科學技術(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)引起了激烈的爭論，認為轉(zhuǎn)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(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)境條件對植物種子產(chǎn)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(fā)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，并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(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，成為當務(wù)之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的 是提供一種冷等離子體處理的小麥育種方法，本發(fā)明提供的方法突破了傳統(tǒng)小麥育種低水平重復(fù)、同質(zhì)化嚴重和轉(zhuǎn)基因育種潛在危險，以及太空育種經(jīng)濟投入巨大的缺點，可以縮短小麥育種周期，在小麥育種方法和手段上具有先進性。
[0005]本發(fā)明提供一種獲得種子發(fā)芽能力提高和/或株高降低和/或根長增長和/或生物產(chǎn)量增加和/或分蘗能力提高和/或產(chǎn)籽能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0006]所述提高、降低、增長、增加均為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比。
[0007]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(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理。
[0008]上述任一所述的方法中，所述種子發(fā)芽能力體現(xiàn)為小麥種子發(fā)芽勢和/或發(fā)芽率；
[0009]所述生物產(chǎn)量體現(xiàn)為小麥植株的干重和/或鮮重；
[0010]所述分蘗能力體現(xiàn)為小麥的最大分蘗數(shù)和/或有效分蘗數(shù)；
[0011]所述產(chǎn)籽能力體現(xiàn)為小麥的穗粒數(shù)、千粒重和/或產(chǎn)量；
[0012]所述小麥原材料為小麥的種子。
[0013]一種獲得種子發(fā)芽能力提高的小麥的方法也屬于本發(fā)明的保護范圍，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0014]所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理；
[0015]所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-18s ；
[0016]所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為15-lSs ；
[0017]所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ；
[0018]所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0019]所述小麥具體為濰麥8號，所述發(fā)芽能力具體為發(fā)芽勢，該小麥的發(fā)芽勢提高最大；
[0020]所述小麥具體為淄麥12號，所述發(fā)芽能力具體為發(fā)芽率，該小麥的發(fā)芽率提高最大；
[0021]所述處理功率進一步具體為100W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0022]所述小麥具體為濰麥8號，所述發(fā)芽能力具體為發(fā)芽勢，該小麥的發(fā)芽勢提高最大；
[0023]所述小麥具 體為淄麥12號，所述發(fā)芽能力具體為發(fā)芽率，該小麥的發(fā)芽率提高最大；
[0024]所述提高為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比；
[0025]所述種子發(fā)芽能力具體體現(xiàn)為小麥種子發(fā)芽勢和/或發(fā)芽率；
[0026]所述小麥原材料具體為小麥的種子。
[0027]—種獲得株高降低和/或根長增長的小麥的方法也屬于本發(fā)明的保護范圍，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0028]所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，
1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理；
[0029]所述處理功率具體為80W，所述非電離幅射處理的時間具體為18s ；
[0030]所述小麥原材料具體為小麥的種子。
[0031]所述小麥具體為濰麥8號,該小麥的株高降低最多；
[0032]所述小麥具體為濰麥8號，該小麥的根長增長最長；
[0033]所述降低或增長均為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比。
[0034]一種獲得生物產(chǎn)量增加的小麥的方法也屬于本發(fā)明的保護范圍，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0035]所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，
1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理；
[0036]所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-20s ；
[0037]所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18-20s ；
[0038]所述處理功率更具體為20-80W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ；
[0039]所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0040]所述小麥具體為濟麥21號,該小麥植株的干重增加最多；
[0041]所述小麥具體為濟南17號，該小麥植株的鮮重增加最多；
[0042]所述增加為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比；
[0043]所述生物產(chǎn)量體現(xiàn)為小麥植株的干重和/或鮮重；[0044]所述小麥原材料具體為小麥的種子。
[0045]一種獲得分蘗能力提高的小麥的方法也屬于本發(fā)明的保護范圍，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0046]所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，
1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理；
[0047]所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-18s ；
[0048]所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18s ；
[0049]所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ；
[0050]所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0051]所述小麥具體為濟麥19號，該小麥的最大分蘗數(shù)提高最多；
[0052]所述小麥具體為濰麥8號，該小麥的有效分蘗數(shù)提高最多；
[0053]所述提高為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比；
[0054]所述分蘗能力 體現(xiàn)為小麥的最大分蘗數(shù)和/或有效分蘗數(shù)；
[0055]所述小麥原材料具體為小麥的種子。
[0056]一種獲得產(chǎn)籽能力提高的小麥的方法也屬于本發(fā)明的保護范圍，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理；
[0057]所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，
1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理；
[0058]所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-18s ；
[0059]所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18s ；
[0060]所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ；
[0061]所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0062]所述小麥具體為濟麥20號，該小麥的穗粒數(shù)提高最多；
[0063]所述小麥具體為濟南17號,該小麥的千粒重提高最多；
[0064]所述小麥具體為濟麥20號,該小麥的產(chǎn)量提高最多。
[0065]所述處理功率進一步具體為100W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ；
[0066]所述小麥具體為濟麥20號,該小麥的穗粒數(shù)提高最多；
[0067]所述小麥具體為濟南17號，該小麥的千粒重提聞最多；
[0068]所述小麥具體為濟麥20號,該小麥的產(chǎn)量提高最多。
[0069]所述提高為與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的小麥相比；
[0070]所述產(chǎn)籽能力體現(xiàn)為小麥的穗粒數(shù)、千粒重和/或產(chǎn)量；
[0071]所述小麥原材料具體為小麥的種子。
[0072]上述任一所述的方法中所述小麥為如下任一品種:濟麥20號(原代號955159)、煙農(nóng)19號(原代號煙優(yōu)361)、濟南17號(原代號924142)、淄麥12號、濟麥19號(原代號935031)、濟麥21號(原代號988044)、煙農(nóng)24號(原代號煙475)、濰麥8號(原代號濰62036)。
[0073]上述任一所述的方法在小麥育種中的應(yīng)用也屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0074]上述應(yīng)用中，所述小麥育種中采用的親本是采用上述任一所述的方法得到的小麥。
[0075]本發(fā)明提供的一種冷等離子體處理的小麥育種方法的優(yōu)點如下:
[0076]1、冷等離子體處理功率人為可控，通過反復(fù)試驗可以找到某種小麥種子某一特定性狀的處理功率，能更好地滿足選育小麥優(yōu)良品種的需求，克服了傳統(tǒng)的育種手段時間長、目標盲目性、育種質(zhì)量低、育種成本高的弊端，在小麥育種手段上具有創(chuàng)新性。
[0077]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，實現(xiàn)促長、抗逆效果，育成的小麥種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率增加，抗逆性增強，有效分蘗數(shù)增多，穗粒數(shù)、千粒重、產(chǎn)量增加，品質(zhì)改善，穩(wěn)產(chǎn)、廣適，填補了農(nóng)業(yè)科學領(lǐng)域中非電離幅射技術(shù)在小麥育種上應(yīng)用的空白。
[0078]3、無污染，耗能低、低碳，基因組DNA序列不發(fā)生變化，通過基因表達發(fā)生的改變誘發(fā)小麥當代性狀發(fā)生變化，克服了轉(zhuǎn)基因作物潛在的危險，不會對人類健康和人類生存環(huán)境造成威脅。
[0079]4、本方法再通過分子標記和同工酶鑒定等輔助加代選育，進一步縮短小麥育種周期，加快育種速度，并能選育出更為優(yōu)良的小麥新品種。
【具體實施方式】 [0080]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0081]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(yè)途徑得到。
[0082]濟麥20號(原代號955159)于2003年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字2003029 ;2004年通過國家審定，審定編號:國審麥2004011。公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0083]煙農(nóng)19號(原代號煙優(yōu)361)于2001年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字
2001001；2001年在江蘇通過審定，審定編號:蘇審麥200102 ;2004年在山西通過審定，審定編號:晉審麥2004003。公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0084]濟南17號(原代號924142)于1999年在山東通過審定。審定編號:魯種審字0262-2，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0085]淄麥12號于2001年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字2001030，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0086]濟麥19號(原代號935031)于2001年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字
2001002;2003年通過國家審定，審定編號:國審麥2003014。公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0087]濟麥21號(原代號988044)于2004年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字2004022 ;同年通過國家審定，審定編號:國審麥2004012。公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0088]煙農(nóng)24號(原代號煙475)于2004年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字2004024，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0089]濰麥8號(原代號濰62036)于2003年在山東通過審定，審定編號:魯農(nóng)審字2003028，公眾可從山東省種子總公司獲得。
[0090]實施例1、一種冷等離子體處理的小麥育種方法[0091]利用冷等離子體處理的小麥育種方法，可以得到發(fā)芽勢、發(fā)芽率增加，抗逆性增強，有效分蘗數(shù)增多，穗粒數(shù)、千粒重增加，優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、穩(wěn)產(chǎn)、廣適等性狀特點的小麥新品種，具體包括如下步驟:
[0092]—、搜集符合選育目標的育種材料作為重點選育對象
[0093]具體的實驗材料為濟麥20號(原代號955159)、煙農(nóng)19號(原代號煙優(yōu)361)、濟南17號(原代號924142)、淄麥12號、濟麥19號(原代號935031)、濟麥21 (原代號988044)、煙農(nóng)24號(原代號煙475)、濰麥8號(原代號濰62036)等小麥品種的種子。 [0094]二、將步驟一選定的小麥品種的種子置于冷等離子體處理機內(nèi)，運用高能量的物質(zhì)聚集態(tài)，在1-500W的處理功率下對小麥的育種材料(小麥的種子)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(zhì)，在真空封閉環(huán)境中進行。
[0095]三、將冷等離子體處理的育種材料在低溫干燥條件下保存，以待適時播種。
[0096]四、與未經(jīng)過任何處理的、步驟一選定的相應(yīng)的小麥品種的同一批種子進行培養(yǎng)得到的小麥(對照)相比，經(jīng)過冷等離子體處理的種子進行培養(yǎng)得到的小麥實現(xiàn)了對應(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。
[0097](一 )冷等離子體處理對小麥種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響如表1所示
[0098]表1不同冷等離子體處理條件下小麥種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率
[0099]
【權(quán)利要求】
1.一種獲得種子發(fā)芽能力提高和/或株高降低和/或根長增長和/或生物產(chǎn)量增加和/或分蘗能力提高和/或產(chǎn)籽能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: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，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:所述種子發(fā)芽能力體現(xiàn)為小麥種子發(fā)芽勢和/或發(fā)芽率； 所述生物產(chǎn)量體現(xiàn)為小麥植株的干重和/或鮮重； 所述分蘗能力體現(xiàn)為小麥的最大分蘗數(shù)和/或有效分蘗數(shù)； 所述產(chǎn)籽能力體現(xiàn)為小麥的穗粒數(shù)、千粒重和/或產(chǎn)量； 所述小麥原材料為小麥的種子。
4.一種獲得種子發(fā)芽能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理； 所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理； 所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-lSs ； 所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為15-lSs ； 所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為100W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述種子發(fā)芽能力具體體現(xiàn)為小麥種子發(fā)芽勢和/或發(fā)芽率； 所述小麥原材料具體為小麥的種子。
5.一種獲得株高降低和/或根長增長的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理； 所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理； 所述處理功率具體為80W，所述非電離幅射處理的時間具體為18s ； 所述小麥原材料具體為小麥的種子。
6.一種獲得生物產(chǎn)量增加的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理； 所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理； 所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-20S ； 所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18-20S ； 所述處理功率更具體為20-80W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述生物產(chǎn)量體現(xiàn)為小麥植株的干重和/或鮮重； 所述小麥原材料具體為小麥的種子。
7.一種獲得分蘗能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理； 所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15-20秒的非電離幅射處理； 所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-lSs ； 所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18s ； 所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述分蘗能力體現(xiàn)為小麥的最大分蘗數(shù)和/或有效分蘗數(shù)； 所述小麥原材料具體為小麥的種子。
8.一種獲得產(chǎn)籽能力提高的小麥的方法，是將待處理小麥原材料進行冷等離子體處理； 所述冷等離子體處理的具體條件為:以氦氣為工作介質(zhì)，在真空封閉環(huán)境中，1-500W的處理功率下對小麥原材料進行15- 20秒的非電離幅射處理； 所述處理功率具體為10-100W，所述非電離幅射處理的時間具體為15-lSs ； 所述處理功率再具體為20-100W，所述非電離幅射處理的時間再具體為18s ； 所述處理功率更具體為80-100W，所述非電離幅射處理的時間更具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為80W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述處理功率進一步具體為100W，所述非電離幅射處理的時間進一步具體為18s ； 所述產(chǎn)籽能力體現(xiàn)為小麥的穗粒數(shù)、千粒重和/或產(chǎn)量； 所述小麥原材料具體為小麥的種子。
9.權(quán)利要求1-8任一所述的方法在小麥育種中的應(yīng)用。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于:所述小麥育種中采用的親本是采用權(quán)利要求1-8任一所述的方法得到的小麥。
【文檔編號】A01C1/00GK103999593SQ201410230458
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】唐欣, 邵希言, 梁天昊, 梁鳳臣 申請人:唐欣