植物花粉分类收集装置及分类收集植物花粉的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种植物花粉分类收集装置及利用该装置分类收集花粉的方法，本发明专利技术装置包括依次顺序连接的、内部连通的雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器，其中雄花枝固定器与植物的雄球花/雄花序连接短枝固定连接，雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器顺序连接成一体，连接在一起的雄花枝固定器与隔离器的内部容纳雄球花/雄花序。本发明专利技术装置，结构小巧、方便携带、收集方法简单；花粉收集效率高，操作简便，能够高效筛选并分离二倍体花粉，分离效果好，收集工具通透性较好，不会对植物的雄球花/雄花发育造成影响，收集方式不会对植物植株造成损害。

Plant Pollen Classification and Collection Device and Method of Plant Pollen Classification and Collection

【技术实现步骤摘要】
植物花粉分类收集装置及分类收集植物花粉的方法
本专利技术涉及一种植物花粉收集装置和花粉收集方法，特别涉及一种植物二倍体花粉、单倍体花粉收集装置和植物花粉分类收集的方法，属于农林业育种领域。技术背景银杏(GinkgobilobaL.)又名白果或公孙树，原产我国，落叶乔木。由于银杏具有广泛的栽培价值，多年来欧美等发达国家一直对其进行过多方面的研究，尤其自上个世纪80年代开始，以银杏叶提取物为代表的银杏药用研究获得了长足发展(杜鹏，2003)，其产品在国际市场上供不应求，同时随着人们近年来对银杏材用和绿化用等方面的利用越来越广泛，其市场需求量大幅提高。相对市场的旺盛需求，现有的银杏资源存在明显的不足，目前的银杏品种生长发育缓慢，成材和结果周期时间较长，一般从栽种到大量结果需要二十至四十年时间，并且在叶片大小和次生代谢物含量等发面还需进一步提高。这些都使得人们对银杏的遗传改良显要求得越来越迫切。所以，采用倍性育种方法通过增加染色体的组成和数目，人工手段培育银杏的新品种对其改良来说不失为一条很好的培育途径。目前多倍体研究表明：一般三倍体的品种在如生长速度、叶片和果实产量、次生代谢物含量和抗逆性等植株特性方面要明显优于同物种的其他倍性品种。因此，对银杏三倍体的培育研究，很可能会在叶片大小及产量、次生代谢物含量和植株速生性等人们迫切需求的遗传改良方面有所突破。通过学习和借鉴前人有关其它林木倍性育种的成功经验，目前比较有效快速地人工培育三倍体植株的方法是先通过人工手段诱导雄配子(花粉)染色体加倍，在获得2n(二倍体)雄配子后，将其授粉于植株的正常柱头，使2n雄配子与1n雌配子完成受精作用，从而获得3n的受精卵，最终培育出三倍体植株。所以，要通过上述办法培育银杏三倍体植株，首先要获得银杏2n雄配子(二倍体花粉)。程金新等经过多年研究发现通过秋水仙素诱导可以产生银杏的2n雄配子(二倍体花粉)，最高得率为7％，二倍体花粉的获得率比较低，通过多年的研究，这一数值近年来仍然没有提高。而且，只有经过秋水仙碱加倍诱导处理的银杏雄球花才能收获二倍体银杏花粉，并且经加倍诱导后，并不是所有的银杏花粉都为二倍体花粉，一般是少量经加倍诱导成功的二倍体花粉和普通单倍体花粉混杂在一起，形成包含有大量普通单倍体银杏花粉和少量二倍体银杏花粉的混合花粉，采用传统的花粉收集方式，二倍体花粉易丢失且无法进行区分。并且要培育银杏三倍体，需要进行人工控制授粉，也就是将获得的二倍体银杏花粉，授粉于银杏雌球花上使其与银杏卵细胞结合受精，如果这一过程中混入普通的银杏单倍体花粉，则只能获得普通二倍体银杏植株。因此如何高效的将经过处理的特定银杏雄球花上产生的这些少量且珍贵的2n雄配子分离并收集起来，对开展银杏的三倍体植株培育有着重要的意义。银杏属于风媒植物，普通花粉成熟后数量基数大，稍遇风吹或者晃动就会飘散。由于银杏混合花粉量巨大，大量花粉会飘散到空气中，形成悬浮的花粉微粒，对收集人员的呼吸道造成严重损害，长时间的接触容易引发操作人员的花粉过敏反应，形成职业病。并且传统的收集方式在最后需要将银杏孢子囊摘取下来，会对银杏植株造成损害，容易引起下一年银杏花粉产量降低。传统的银杏花粉收集方法有两种，第一种是：待银杏花粉即将成熟时(银杏小孢子囊开始由黄绿色变为金黄色)，将所有孢子囊用硫酸纸包裹起来，用曲别针夹紧，带花粉开始自然飘散后将全部孢子囊连同硫酸纸一起从植株上取下，放到背阴干燥处静置24h，当散粉充分后将干瘪的孢子囊剔除，用200目的筛网清除剩余杂质后，将花粉和硅胶一起放入密封空间(玻璃小瓶)内，移入4℃冰箱内备用；第二种是：待银杏花粉即将成熟时，将所要收集的银杏雄球花上的小孢子囊全部人工剪除下来，集中放置于硫酸纸上，将放有小孢子囊移入背阴干燥空间内静置，直至小孢子囊自然干裂，花粉全部散出后，将干瘪的孢子囊剔除，用200目的筛网清除剩余杂质后，将花粉和硅胶一起放入密封空间(玻璃小瓶)内，移入4℃冰箱内备用。传统方式收集效率低，耗费大量人工，花粉收集过程中损耗较多，只能收集混合的花粉后再采用其他方式手工区分和筛选二倍体银杏花粉，后期花粉保存过程中需要进行转移，容易造成花粉二次损耗，并且收集过程中操作复杂，需要操作人员佩戴口罩等防护工具。银杏花粉采集法(CN201410457537.0)是：针对树干胸直径不超过30cm的成年雄性银杏树，选择雄树扬花期的无风时段，以银杏雄树树基为中心铺上半径为其树冠水平方向半径的薄膜，然后取一台功率为1.8KW的棒式混凝土振动器，将其振动头抵着树干振动5～10分钟，再将地面的薄膜收起，将得到的花粉过120目筛，即得到纯净的银杏花粉。本方案既能将银杏花粉震落下来，又不会伤及树皮。该方法只适用于采集整株的混合银杏花粉，无法对特定的单一雄球花(如经秋水仙碱加倍诱导后的单个雄球花)的花粉进行单独收集，收集效率低，耗费大量人工，花粉收集过程中损耗较多，只能收集混合的花粉后再采用其他方式手工区分和筛选二倍体银杏花粉，无法区分花粉的来源，收集到的花粉不可用于人工控制授粉，后期花粉保存过程中需要进行转移，容易造成花粉二次损耗，并且收集过程中操作复杂，需要操作人员佩戴口罩等防护工具。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有风媒植物(尤其是银杏)二倍体花粉诱导率低且不易收集的问题，提供了一种高效的从植物混合花粉中筛选、分类收集花粉的装置，本专利技术的收集装置，结构小巧、方便携带，且分类收集方法操作简单；花粉收集效率高，对操作人员安全防护性较好；能够在大量的混合花粉中有效筛选并分离出二倍体、单倍体花粉，分离效果好，收集工具通透性较好，不会对植物的雄球花(小孢子叶球)/雄花发育造成影响，收集方式无需采集植物孢子囊，不会对植物植株造成损害。为实现本专利技术的目的，本专利技术一方面提供一种植物花粉分类收集装置，包括雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器，其中所述雄花枝固定器与植物的雄球花/雄花序连接短枝固定连接，且雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器顺序连接成一体，并且内部连通，固定连接在一起的雄花枝固定器与隔离器的内部形成容纳雄球花/雄花序的空腔。其中，所述植物选择风媒植物，优选为银杏、杨树、栎树或桦树，进一步优选为银杏。与雄球花/雄花序连接短枝相连接的雄花枝固定器为所述花粉分类收集装置的下部，而远离雄球花/雄花序连接短枝的普通花粉收集器为所述花粉分类收集装置的上部。其中，所述雄花枝固定器为整体呈T型的套管，由两个左右对称的半套管拼接成，拼接后的呈T型的雄花枝固定器套管的内部形成圆柱形中空的套管内筒，用于容置和固定雄球花/雄花序连接短枝。特别是，所述雄花枝固定器呈T型的套管包括呈“一”型的“一”型部和成“丨”型的“丨”型部。“一”型部为雄花枝固定器的下部，“丨”型部为雄花枝固定器的上部。所述雄花枝固定器为T型的套管，为由两个左右对称的半套管拼接成的剖面呈T型的套管，通过内部形成圆柱形中空的套管内筒，用于容置雄花球及雄花球连接短枝特别是，所述套管内筒贯穿所述雄花枝固定器的“一”型部和“丨”型部。尤其是，所述T型套管的“一”型部管套接于雄球花/雄花序连接短枝上，即所述雄花枝固定器T型套管的底部套接于雄球花/雄花序连接短枝上；所述套管的“丨”型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物花粉分类收集装置，其特征是，包括雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器，其中所述雄花枝固定器与植物的雄球花/雄花序连接短枝固定连接，且雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器顺序连接成一体，并且内部连通，固定连接在雄花枝固定器上的隔离器的内部形成容纳雄球花/雄花序的空腔。

【技术特征摘要】
2018.01.08 CN 20181001378541.一种植物花粉分类收集装置，其特征是，包括雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器，其中所述雄花枝固定器与植物的雄球花/雄花序连接短枝固定连接，且雄花枝固定器、隔离器、二倍体花粉收集器、普通花粉收集器顺序连接成一体，并且内部连通，固定连接在雄花枝固定器上的隔离器的内部形成容纳雄球花/雄花序的空腔。2.如权利要求1或2所述的收集装置，其特征是，所述雄花枝固定器整体呈T型套管，由两个左右对称的半套管拼接成，拼接后的呈T型的雄花枝固定器套管的内部形成圆柱形中空套管内筒，用于容置和固定雄球花/雄花序连接短枝。3.如权利要求2所述的收集装置，其特征是，所述T型雄花枝固定器套管包括呈“一”型的“一”型部和呈“丨”型的“丨”型部，拼接后形成的所述套管内筒贯通所述雄花枝固定器的“一”型部和“丨”型部。4.如权利要求1-3任一所述的收集装置，其特征是，所述隔离器由同轴的主体部、连接部和固定部组成，隔离器主体部、连接部和固定部之间顺序连接成一体，且其内部连通。5.如权利要求4任一所述的收集装置，其特征是，所述隔离器还包括导管和鼓风机，鼓风机通过导管与所述隔离器的主体部相连，通过鼓风机，向隔离器内部鼓风，模拟自然风环境，吹动隔离器内部的雄球花/雄花序的小孢子囊上开裂出来的花粉，使其飘散。6.如权利要求4所述的收集装置，其特征是，所述隔离器主体部与所述二倍体花粉收集器固定连接；所述连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇涵，李云，董黎，郭琪，曹森，吴夏雷，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11