一种耐旱植物的筛选方法及筛选装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及植物育种技术领域，尤其涉及一种耐旱植物的筛选方法及筛选装置。其筛选方法包括选用若干常用绿化造林乔灌木的2年生健壮扦插苗或实生苗，测定其初始根系情况和苗高；于模拟箱内进行沙漠干旱环境的模拟，所述模拟箱包括若干模拟区；于不同模拟区设置不同降水度，并将植物分别种植于模拟区底部设置的沙土层中，于10‑42℃的变温条件下，用日光灯以4000‑9000lx的光照强度模拟日照12‑16h/d，种植14‑20d后测定根系情况和苗高；选取根系情况好、树木生长情况好的植株基因筛选后规模化扩繁。该发明专利技术能够有效避免实验环境与实地环境的差异，以筛选出更适应于自然状态下沙漠干旱环境的植物。

【技术实现步骤摘要】
一种耐旱植物的筛选方法及筛选装置
本专利技术涉及植物育种
，尤其涉及一种耐旱植物的筛选方法及筛选装置。
技术介绍
目前，土地荒漠化已成为一个世界性的环境问题，也是全球植物生长面临的一个巨大挑战。根据国家林业局颁布的第5次中国荒漠化和沙化状况报告，截至2014年，全国荒漠化土地总面积261．16万km2，占国土总面积的27．20％，其中新疆荒漠面积为107．06万km2，占全国荒漠面积的40．99％。新疆是中国荒漠面积最大的省份，因其地貌复杂，降水稀少，大陆性干旱气候明显，再加上气候变化和人为因素的影响，造成土壤退化、荒漠化面积不断扩大，形势严峻。因土地过度利用或水资源匮乏等造成土地沙化严重，是干旱区社会经济发展的最主要危害。沙漠植物为了减少水分消耗和蒸腾面积，通常都是针叶树种，甚至无叶，仅用嫩枝进行光合作用，该类植物品种少、造型单一，因此需要一种能够实现沙漠地区乔木品种的多样化，为沙漠干旱贫瘠地区的植物配置的耐旱植物筛选技术。
技术实现思路
本专利技术要解决上述问题，提供一种能够筛选出适应自然状态下沙漠干旱环境的植物的筛选方法以及筛选装置。本专利技术解决问题的技术方案是，提供一种耐旱植物的筛选方法，包括以下步骤：（1）植物样本准备：选用若干常用绿化造林乔灌木的2年生健壮扦插苗或实生苗，测定其初始根系情况和苗高；（2）沙漠环境模拟：于模拟箱内进行沙漠干旱环境的模拟，所述模拟箱包括若干模拟区；（3）耐旱筛选：于不同模拟区设置不同降水度，并将植物分别种植于模拟区底部设置的沙土层中，于10-42℃的变温条件下，用日光灯以4000-9000lx的光照强度模拟日照12-16h/d，种植14-20d后测定根系情况和苗高；（4）基因筛选：选取根系情况好、树木生长情况好的植株，分别提取其RNA后，利用RNA5’端模板转换技术合成全长的cDNA，回收500bp以上的大片段；将回收产物与pYES2.1载体连接，用电转法将cDNA转化酿酒酵母感受态细胞，利用尿嘧啶营养缺陷型培养基培养，得到酵母转化子；将酵母转化子于上述降水度梯度培养基中再筛选，选取高耐旱的酵母转化子接种于YPGal培养基中扩大培养；以酵母转化子构建植物表达载体并将其转入各种植物优选地，所述植物样本包括常绿乔木：龙柏、罗汉松、普陀樟、红楠、舟山新木姜子、大叶女贞、常绿白蜡、冬青；还包括落叶乔木：桤木、大叶榉、香花槐、香椿、无患子、枣树；还包括常绿灌木：厚叶石斑木、红叶石楠、月季、金边黄杨、海桐、夹竹桃、日本女贞、芙蓉菊；还包括落叶灌木：垂丝海棠、果桑、紫薇。本专利技术的另一个目的是提供一种耐旱植物的筛选装置，包括模拟箱，所述模拟箱顶部设置所述日光灯、底部设置所述沙土层；所述模拟箱通过若干隔板以将模拟箱内腔沿水平方向依次设为若干模拟区，所述模拟箱设有倾斜的透明板以使得透明板与日光灯之间形成降水腔，且使得不同模拟区内的降水腔大小不等，所述透明板包括封闭板和设有通孔的降水板。优选地，所述模拟箱内设有扰流组件，所述扰流组件包括横向设置于模拟箱内的转轴，所述转轴设有水平扰流叶，所述水平扰流叶通过偏心孔与所述转轴连接。优选地，所述扰流组件还包括竖直扰流叶，所述竖直扰流叶包括轴体以及通过偏心孔套设于轴体的连接套，所述连接套设有叶片；所述轴体与所述转轴通过伞状齿轮结构连接，所述伞状齿轮结构包括设置转轴的第一伞状齿轮和设置于轴体的第二伞状齿轮，所述第一伞状齿轮与第二伞状齿轮啮合。优选地，所述竖直扰流叶的轴体设有转动轴承，所述转动轴承与设置于隔板或模拟箱侧壁的支撑件连接。优选地，所述透明板的一端铰接于模拟箱内壁，另一端通过橡胶密封件滑动设置于模拟箱的弧形壁；所述隔板包括上伸缩板和下伸缩板，所述透明板设置于上伸缩板和下伸缩板之间并分别与上伸缩板和下伸缩板连接。优选地，还包括微根室系统，所述微根室系统包括设置于沙土层的微根管，设置于模拟箱外的微型CCD摄像头、调控手柄、图像采集控制装置以及计算机图像处理分析系统。本专利技术的有益效果：设置模拟箱模拟沙漠干旱环境，于模拟箱内进行耐旱筛选能够筛选出更适应于自然状态下干旱环境的植物，有效避免实验环境与实地环境的差异性，为后期筛选出的植物实地种植提供良好的基础。附图说明图1是一种耐旱植物的筛选装置的结构示意图；图中：模拟箱100，模拟区101，沙土层102，日光灯103，透明板110，转轴210，水平扰流叶211，竖直扰流叶220，轴体221，微根室系统300。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施方式，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。一种耐旱植物的筛选方法，包括以下步骤：（1）植物样本准备：选用若干常用绿化造林乔灌木的2年生健壮扦插苗或实生苗，测定其初始根系情况和苗高。为了提高后期于沙漠干旱地区实地种植植物的多样性，尽量选取较多种类的植株。可以选取龙柏、罗汉松、普陀樟、红楠、舟山新木姜子、大叶女贞、常绿白蜡、冬青等常绿乔木；桤木、大叶榉、香花槐、香椿、无患子、枣树等落叶乔木；厚叶石斑木、红叶石楠、月季、金边黄杨、海桐、夹竹桃、日本女贞、芙蓉菊等常绿灌木；垂丝海棠、果桑、紫薇等落叶灌木。（2）沙漠环境模拟：于模拟箱100内进行沙漠干旱环境的模拟，模拟箱100包括若干模拟区101。如图1所示，模拟箱100顶部设置日光灯103、底部设置沙土层102；模拟箱100通过若干隔板以将模拟箱100内腔沿水平方向依次设为若干模拟区101，模拟箱100设有倾斜的透明板110以使得透明板110与日光灯103之间形成降水腔，且使得不同模拟区101内的降水腔大小不等，且透明板110包括封闭板和设有通孔降水板。由于降水腔大小不同，那么向降水腔内输水并填满降水腔，然后抽离密封板即可使各个模拟区101内的降水度不一致，简单地得到实验降水度梯度，以对植物的耐旱性进行筛选。同时，为了能够进一步调节降水度，透明板110的一端铰接于模拟箱100内壁，另一端通过橡胶密封件滑动设置于模拟箱100的弧形壁；隔板包括上伸缩板和下伸缩板，透明板110设置于上伸缩板和下伸缩板之间并分别与上伸缩板和下伸缩板连接，那么通过转动透明板110即可改变整个降水腔的容量。沙漠环境还具有多大风、多尘土的特点，还需对植物于沙漠环境中的抗风性进行模拟，由于自然环境中，风的流向是呈现无规则的湍流状态，因此模拟箱100内设有扰流组件，扰流组件包括横向设置于模拟箱100内的转轴210，转轴210设有水平扰流叶211，水平扰流叶211通过偏心孔与转轴210连接。扰流组件还包括竖直扰流叶220，竖直扰流叶220包括轴体221以及通过偏心孔套设于轴体221的连接套，连接套设有叶片。从而以绕水平轴偏心转动配合绕竖直轴偏心转动的混合方式模拟自然沙漠环境的中风力。此外，为了达到节能作用，轴体221与转轴210通过伞状齿轮结构连接，伞状齿轮结构包括设置转轴210的第一伞状齿轮和设置于轴体221的第二伞状齿轮，第一伞状齿轮与第二伞状齿轮啮合，从而以同一电机达到联动的目的。同时，为了保持竖直扰流叶211的稳定性，竖直扰流叶220的轴体221设有转动轴承，转动轴承与设置于隔板或模拟箱100侧壁的支撑件连接。（3）耐旱筛选：于不同模拟区101设置不同降水度，并将植物分别种植于模拟区101底部设置的沙土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐旱植物的筛选方法，其特征在于：包括以下步骤：植物样本准备：选用若干常用绿化造林乔灌木的2年生健壮扦插苗或实生苗，测定其初始根系情况和苗高；沙漠环境模拟：于模拟箱（100）内进行沙漠干旱环境的模拟，所述模拟箱（100）包括若干模拟区（101）；耐旱筛选：于不同模拟区（101）设置不同降水度，并将植物分别种植于模拟区（101）底部设置的沙土层（102）中，于10‑42℃的变温条件下，用日光灯（103）以4000‑9000lx的光照强度模拟日照12‑16h/d，种植14‑20d后测定根系情况和苗高；基因筛选：选取根系情况好、树木生长情况好的植株，分别提取其RNA后，利用RNA 5’端模板转换技术合成全长的cDNA，回收500bp以上的大片段；将回收产物与pYES2.1载体连接，用电转法将cDNA转化酿酒酵母感受态细胞，利用尿嘧啶营养缺陷型培养基培养，得到酵母转化子；将酵母转化子于上述降水度梯度培养基中再筛选，选取高耐旱的酵母转化子接种于YPGal培养基中扩大培养；以酵母转化子构建植物表达载体并将其转入各种植物。

【技术特征摘要】
1.一种耐旱植物的筛选方法，其特征在于：包括以下步骤：植物样本准备：选用若干常用绿化造林乔灌木的2年生健壮扦插苗或实生苗，测定其初始根系情况和苗高；沙漠环境模拟：于模拟箱（100）内进行沙漠干旱环境的模拟，所述模拟箱（100）包括若干模拟区（101）；耐旱筛选：于不同模拟区（101）设置不同降水度，并将植物分别种植于模拟区（101）底部设置的沙土层（102）中，于10-42℃的变温条件下，用日光灯（103）以4000-9000lx的光照强度模拟日照12-16h/d，种植14-20d后测定根系情况和苗高；基因筛选：选取根系情况好、树木生长情况好的植株，分别提取其RNA后，利用RNA5’端模板转换技术合成全长的cDNA，回收500bp以上的大片段；将回收产物与pYES2.1载体连接，用电转法将cDNA转化酿酒酵母感受态细胞，利用尿嘧啶营养缺陷型培养基培养，得到酵母转化子；将酵母转化子于上述降水度梯度培养基中再筛选，选取高耐旱的酵母转化子接种于YPGal培养基中扩大培养；以酵母转化子构建植物表达载体并将其转入各种植物。2.根据权利要求1所述的一种耐旱植物的筛选方法，其特征在于：所述植物样本包括常绿乔木：龙柏、罗汉松、普陀樟、红楠、舟山新木姜子、大叶女贞、常绿白蜡、冬青；还包括落叶乔木：桤木、大叶榉、香花槐、香椿、无患子、枣树；还包括常绿灌木：厚叶石斑木、红叶石楠、月季、金边黄杨、海桐、夹竹桃、日本女贞、芙蓉菊；还包括落叶灌木：垂丝海棠、果桑、紫薇。3.一种用于权利要求1-2任意一项耐旱植物的筛选装置，其特征在于：包括模拟箱（100），所述模拟箱（100）顶部设置所述日光灯（103）、底部设置所述沙土层（102）；所述模拟箱（100）通过若干隔板以将模拟箱（100）内腔沿水平方向依次设为若干模拟区（101）...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振兴，王灵生，周炳土，黄勤，杨兴谋，
申请(专利权)人：杭州蓝天园林建设有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33