一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用，属于农作物种植技术领域。本发明专利技术提供了一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法，包括如下步骤：(1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；(2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活，得到激活的种子。利用该方法可以提高作物的产量、提高作物的耐热、抗病的性能，为后续得到优良的种子提供科学依据。据。据。

【技术实现步骤摘要】
一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用


[0001]本专利技术涉及农作物种植
，尤其涉及一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用。

技术介绍

[0002]不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino)是起源于中国的十字花科芸薹属白菜类作物，别名小白菜、青菜、油菜等，营养价值高，在中国各地普遍栽培，在长江中下游广泛种植，广受消费者喜爱。近年由于片面追求高产和集约化品种的选育推广，育种材料的遗传背景日渐狭窄，种植品种遗传基础趋向单一化，主要体现在优异基因的匮乏及对抗逆境环境因素的遗传脆弱性。导致不结球白菜新品种选育遇到很大的技术瓶颈，甚至停滞。如何应对当前这一严峻的形势，己成为育种工作者面临的重大问题。构建一种对抗逆境环境优良的作物，是需要构建一定规模的突变体库，获得大量具有遗传多样性的变异材料，才能得到优良的作物。
[0003]随着人们生活水平的提高，市场需求发生了很大的变化。为提高不结球白菜育种效率或者赋予其优良、高产和特色功能性的品质，需要通过理化方法进行诱变或通过分子生物学技术对其进行诱导突变，产生新种质。目前，不结球白菜新品种培育以杂交育种和雄性不育系为主，育种周期长效率低，阻碍了不结球白菜育种进程。又因其品种遗传背景相近，很难选育出新的优良品种。如何快速创制新种质一直是不结球白菜育种的科学难题。
[0004]基于此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法，包括如下步骤：
[0008](1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；
[0009](2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活。
[0010]作为优选，所述农作物种子包括水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、番茄、辣椒、茄子、黄瓜、甜瓜、南瓜、菜豆、萝卜、甘蓝、芥菜、白菜或豆瓣菜。
[0011]作为优选，所述农作物种子与水混合的质量体积比为：1:4～6。
[0012]作为优选，所述浸泡为黑暗条件下浸泡；
[0013]所述浸泡时水的温度为18～22℃。
[0014]作为优选，所述放电激活的时间为0.5～10h；
[0015]所述放电激活的温度为18～25℃。
[0016]本专利技术还提供了所述的方法在提高作物产量、耐热性能方面的应用。
[0017]本专利技术还提供了所述的方法在诱变育种方面的应用。
[0018]本专利技术还提供了一种高压电场低温等离子体对农作物种子进行诱变的方法，包括如下步骤：
[0019](1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；
[0020](2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活。
[0021]作为优选，所述农作物种子与水混合的质量体积比为1:4～6；
[0022]所述浸泡为黑暗条件下浸泡；
[0023]所述浸泡时水的温度为18～22℃；
[0024]作为优选，所述放电激活的时间为0.5～10h；
[0025]所述放电激活的温度为18～25℃。
[0026]本专利技术提供了一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法及其应用。
[0027]本专利技术的方法可以提高作物的产量、耐热性能，还可以延长花期。本专利技术的高压电场低温等离子体，是指气体在强电磁场作用下产生的高度电离的气体云，由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，呈现出高度激发的不稳定态，为物质的第四态。该方法为一种物理方法，具有使用方便、安全、有效突变率高等优点。
[0028]本专利技术通过高压电场低温等离子体诱导吸水膨胀的种子，可以获得较多的正向突变体(16.5％)。等离子体诱变相比EMS化学诱变，在M0代可以获得正向突变株的效率高。该方法为农作物及蔬菜构建突变体及种质创制，提供新途径。获得高诱导成功率的原理在于利用种子周围介质产生光电子、离子和活性自由基对种子细胞产生高强度遗传物质损失，进而利用细胞启动的SOS高容错率修复机制，产生种类多样的错配位点，最终形成了遗传稳定、种类丰富的突变株。
[0029]该方法具有比现有其他技术诱变周期短、成本低、易获得较多正向突变体等优点，整个操作具有简单、安全、无污染等特点。
附图说明
[0030]图1为不同电压对不结球白菜种子发芽率和发芽势的影响。
[0031]图2为不同处理时间对不结球白菜种子发芽率和发芽势的影响。
[0032]图3为不同处理时间对不结球白菜种子成活率的影响。
[0033]图4为正突变植株的获得。
[0034]图5为开花时间候选基因连锁的SSR标记在突变株上的分子检测结果。
具体实施方式
[0035]本专利技术提供了一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法，包括如下步骤：
[0036](1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；
[0037](2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活。
[0038]在本专利技术中，所述农作物种子包括水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、番茄、辣椒、茄子、黄瓜、甜瓜、南瓜、菜豆、萝卜、甘蓝、芥菜、白菜或豆瓣菜；优选为不结球白菜。在本专利技术中，
所述农作物种子与水混合的质量体积比为：1:4～6，优选为1:5。在本专利技术中，所述浸泡为黑暗条件下浸泡；所述浸泡时水的温度为18～22℃，优选为20℃。所述浸泡的时间优选为8～20h，进一步优选为14h。
[0039]在本专利技术中，所述电压优选为105kv；在本专利技术中，所述放电激活的时间为0.5～10h，优选为3.5～7h，进一步优选为5.25h；所述放电激活的温度为18～25℃，优选为21.5℃。
[0040]本专利技术还提供了所述的方法在提高作物产量、耐热性能方面的应用。
[0041]本专利技术还提供了所述的方法在诱变育种方面的应用。
[0042]本专利技术还提供了一种高压电场低温等离子体对农作物种子进行诱变的方法，包括如下步骤：
[0043](1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；
[0044](2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活，得到诱变的种子。
[0045]在本专利技术中，所述农作物种子包括水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、番茄、辣椒、茄子、黄瓜、甜瓜、南瓜、菜豆、萝卜、甘蓝、芥菜、白菜或豆瓣菜；优选为不结球白菜。在本专利技术中，所述农作物种子与水混合的质量体积比为1:4～6，优选为1:5；所述浸泡为黑暗条件下浸泡；所述浸泡时水的温度为18～22℃，优选为20℃；所述浸泡的时间优选为8～20h，进一步优选为14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压电场低温等离子体激活农作物种子的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将农作物种子与水混合，浸泡4～24h，得到浸泡过的种子；(2)将所述浸泡过的种子在80～130kv电压下进行放电激活。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述农作物种子包括水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、番茄、辣椒、茄子、黄瓜、甜瓜、南瓜、菜豆、萝卜、甘蓝、芥菜、白菜或豆瓣菜。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述农作物种子与水混合的质量体积比为：1:4～6。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述浸泡为黑暗条件下浸泡；所述浸泡时水的温度为18～22℃。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述放电激活的时间为0.5～10h；所述放...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯喜林，肖栋，何盈，李英，章建浩，万京林，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：