用于花粉的可控生长和收获的方法技术

本发明专利技术提供了促进花粉的可控生长和收获的方法和设备的实施例。根据所述方法，将雄穗从玉米植株切下并放置在生长室中，使所述雄穗能够以可控速率继续发育。例如，可监测和调控所述生长室内的环境条件诸如温度和湿度。一旦所述雄穗上的花药开始释放花粉，可振动所述生长室并且/或者可引导空气穿过所述生长室，以按需要促进花粉的进一步释放和采集。此外，可引导惰性物质随所述空气一起流动，以依靠摩擦促使未开裂的花药开裂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及用于控制玉米雄穗的生长和成熟以及从雄穗收获花粉的方法。
技术介绍
由于各种原因，植物物种可有意培育。例如，在一些应用中，植物物种被有意培育形成杂种植物物种。在一些应用中，杂种植物被培育成显示各种所需的性状。这些性状可包括，例如，耐高温和干旱、抗疾病和虫害、产量特性改善、以及农艺品质改善。一般来讲，植物能够自花授粉、异花授粉，或二者皆有。自花授粉描述了使用一朵花的花粉使其转移到同一朵花或同一植物的另外一朵花的授粉过程。异花授粉描述了使用从来自不同的科或品系的不同植物的花所释放的花粉的授粉过程。已自花授粉并且经许多代选定的植物在几乎全部的基因座处变成纯合并且产生纯育子代的均质群体。两种不同纯合品系之间的杂交产生杂种植物的均质群体，该杂种植物对许多基因座来说可能是杂合的。各在许多基因座处为杂合的两种植株的杂交将产生异质植株群体，所述异质植株群体存在遗传上的差异且将为非均质的。玉米(Maize) (Zea船7>?人)在美国通常被称为玉米(corn)，能够通过自花授粉和异花授粉两种技术培育。同一植物上玉米有单独的雄花和雌花。雄花位于雄穗上，雌花位于雌穗上。当风将花粉粒从雄穗吹至从雌穗顶部突出的穗丝时在玉米中发生天然的授粉。玉米制种计划中的杂交玉米品种的开发可涉及三个步骤:(1)从多个种质库选择植株用于最初的育种杂交；(2)使所选择的来自育种杂交的植株自花授粉数代以产生一系列近交系，这些近交系各自是纯育的并且高度均质；以及(3)使所选择的近交系与不相关的近交系杂交，以产生杂种子代。在足够量的近交后，连续杂交后代将仅起到增加所开发的近交系种子的作用。在玉米近交过程中，品系的活力可下降。当将两种不同的近交系杂交以产生杂种子代时，活力可恢复。近交系的纯合性和同质性的一个重要结果是，确定的一对近交株之间的杂种可无限地繁殖(只要近交亲本的同质性得以保持)。一旦已确定产生优良杂种的近交株，则可用这些近交亲本产生杂交种子的连续供应，然后可从这些杂交种子供应产生杂交玉米植株。花粉可出于种种原因，诸如用于测试、处理以及授粉，而被采集。然而，从田间生长植株的花药收集花粉使收获操作受制于多个变量，诸如天气的变化无常、虫害、来自人和其他动物的干扰等。此外，花药的成熟可能不易于确定，或在大量植株中可为不一致的。因此，在本领域中需要一种用于使花药生长的方法，从而能够以可控、高效、可再现且成本较低的方式收获高质量的花粉。
技术实现思路
本专利技术通过提供用于花粉(诸如由玉米雄穗的花药释放的花粉)的可控生长和收获的设备和方法，满足上述需求并获得其他优势。通常，该方法包括在雄穗成熟前从玉米植株上分离雄穗、使该离体雄穗在生长室中继续生长，以及将花粉从该离体雄穗上的开裂花药引导至采集点，其中在采集点处采集花粉以供进一步处理。使离体雄穗继续生长可包括将该雄穗置于生长室内的贮液器中。在一些实施例中，可控制生长室内的环境条件。例如，环境条件可为温度、湿度、光照和/或营养供应。此夕卜，从开裂的花药导出花粉可包括振动生长室。作为另外一种选择或除此之外，从开裂的花药导出花粉可包括引导空气穿过生长室，以及，在一些实施例中，从开裂的花药导出花粉还可包括在引导空气穿过生长室时振动生长室。在一些情况下，可向被引导穿过生长室的空气中添加惰性物质，以依靠摩擦促使未开裂的花药开裂。在其他实施例中，可提供用于可控收获花粉的设备，该设备包括生长室以及至少一个出口，所述生长室被配置成用于接纳在雄穗成熟前从玉米植株分离的雄穗，以使该离体雄穗能够继续生长，所述至少一个出口被配置成用于将花粉从该离体雄穗上的开裂花药引导至采集点，其中在采集点处采集花粉以供进一步处理。该设备可包括在生长室内的贮液器，该贮液器被配置成用于保存一定量的液体，其中将该离体雄穗置于贮液器中。该设备还可包括温度调控系统或湿度调控系统中的至少一者，所述温度调控系统或湿度调控系统被配置成用于控制生长室的温度或湿度中的相应一者。还可提供光源，该光源被配置成用于为生长室提供光照，并且该光源可包括荧光灯、卤素灯或LED中的至少一者。在一些实施例中，该设备可包括营养源，该营养源被配置成用于为生长室内的离体雄穗提供至少一种营养物质。除此之外或作为另外一种选择，该设备可包括振动源，该振动源被配置成用于振动生长室，以促使花粉从开裂的花药释放。在一些情况下，该设备可包括至少一个入口，该入口被配置成用于引导空气进入生长室，在此空气将花粉从开裂的花药引导到至少一个出口，并且该设备可附加包括振动源，该振动源被配置成用于振动生长室，以促使花粉从开裂的花药释放。至少一个入口可被配置成用于引导惰性物质随空气穿过生长室，以依靠摩擦促使未开裂的花药开裂。【附图说明】已经如此大体上描述了本专利技术，现在将参考附图，所述附图未必按比例绘制，并且其中: 图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例，置于贮液器中的雄穗的示意图； 图2示出了根据本专利技术的一个示例性实施例，用于可控收获花粉的设备； 图3示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例，用于可控收获花粉的设备； 图4示出了根据本专利技术的另一个示例性实施例，用于可控收获花粉的设备的示意图； 图5示出了根据本专利技术的一个示例性实施例，可控收获花粉的方法的流程图。【具体实施方式】现将在下文中参考附图来较全面地描述本专利技术的一些实施例，其中展示了本专利技术的一些而非全部实施例。实际上，本专利技术的各种实施例可以许多不同的形式具体实施，并且不应被认为局限于本文给出的实施例；提供这些实施例仅仅是为了使本公开内容能满足适用的法律要求。全文中类似的附图标号始终是指类似的元件。出于清楚起见并且为了便于解释本专利技术的实施例，在一个或多个附图中未示出用于可控收获花粉的设备和其他相关系统的一些部件。参照图1，该图示出了玉米植株的雄穗10。雄穗10为玉米植株的包括花药15的雄性部分，该花药在该雄穗及其花药成熟时释放花粉。释放的花粉可通过玉米雌穗的穗丝或花柱(未示出)自花授粉或对其他玉米植株授粉，所述玉米雌穗构成植株的雌性部分。每个授粉的穗丝变成单独的玉米籽粒，该籽粒可生长至包含胚珠，该胚珠可用于繁殖该玉米植株自身。出于各种目的，诸如按计划的方式对玉米植株授粉，农业企业常常对从植株(诸如玉米植株)收获花粉感兴趣。在田间，玉米植株以不同的速率生长，具体取决于环境条件、特定植株以及其他因素。例如，就花药正进行花粉释放的雄穗而言，湿热气候中生长的玉米植株可表现出与更凉爽、湿度更低环境中生长的同种玉米植株不同的生长和成熟速率。因此，很难精确估计从玉米植株采集花粉的适当时间以确保收获高质量花粉(例如，已“准备好”对另一玉米植株授粉的花粉)，而且，当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可控收获花粉的方法，所述方法包括：在雄穗成熟前从玉米植株上分离雄穗；使所述离体雄穗在生长室中继续生长；以及将花粉从所述离体雄穗上的开裂花药引导至采集点，其中在所述采集点处采集所述花粉以供进一步处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J科普，
申请(专利权)人：先锋国际良种公司，
类型：发明
国别省市：美国;US