[發(fā)明專利]一種冷等離子體處理的大豆育種方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510098014.6
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104620719B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設計）人: 邵長勇;梁鳳臣;李艷;張麗麗;趙立靜;張曉明;楊鵬;張燁;梁超;邵龍;鞠建;邵娜
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省種子有限責任公司
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 崔苗苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大豆育種方法，具體是一種采用冷等離子體種子處理技術(shù)處理大豆種子，通過試驗比較結(jié)合表觀接觸角度觀測，得到最佳處理劑量和最適表觀接觸角，并應用于大豆新品種選育的育種方法，屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大豆學名為max(L)Merrill，別名：黃豆(包括青豆、黑豆、紫豆和斑茶Giycine豆等)。大豆屬于豆科，蝶形花亞科，大豆屬，大豆種。是一年生草本植物，原產(chǎn)我國。我國自古栽培，至今已有5000年的種植史?，F(xiàn)在全國普遍種植，在東北、華北、陜、川及長江下游地區(qū)均有出產(chǎn)，以長江流域及西南栽培較多，以東北大豆質(zhì)量最優(yōu)。

近40年，世界的大豆面積擴大了3倍，總產(chǎn)量增加了6倍，而其發(fā)源地的中國，發(fā)展卻十分緩慢，主要由于現(xiàn)階段大豆價格較低，而導致大豆種植面積減少。大豆走出困境的最好辦法是提高單產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本，需要科研人員把更多的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)大豆新品種推向市場。大豆是自花授粉作物，自交率小于1％，農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)使大豆品種日趨單一，遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄，抗逆性逐漸下降。因此，今后大豆育種的突破和進展，應依賴于優(yōu)良種質(zhì)資源的拓寬、改良和應用。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。因此，如何找到一種既能突破傳統(tǒng)生物育種低水平重復操作，又不改變基因性狀、安全環(huán)保的育種手段，成為當務之急。

冷等離子體種子處理技術(shù)是源于俄羅斯科學家發(fā)明的一種種子處理新技術(shù)。該技術(shù)在國內(nèi)醫(yī)藥、化工領(lǐng)域都有廣泛地應用，將該技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在國內(nèi)外尚屬新的研究領(lǐng)域，目前尚未見冷等離子體在大豆育種方面的研究和報道。

表觀接觸角是指氣、液、固三相交界處的氣-液界面和固-液界面之間的夾角，可用接觸角測量儀CA100B檢測確定。冷等離子體處理后，其表面接觸角變小，表面潤濕性加強，可以促進種子萌發(fā)。觀測角度結(jié)合試驗實踐在最佳功率、最佳觀測角度播種，可使冷等離子體處理效果達到最佳發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種冷等離子體處理、結(jié)合表觀接觸角種植選育的大豆育種方法，本發(fā)明提供的方法突破了傳統(tǒng)大豆育種品種日趨單一，遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄，抗逆性逐漸下降和轉(zhuǎn)基因育種潛在危險，可以縮短大豆育種周期，在大豆育種方法和手段上具有先進性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種冷等離子體處理的大豆育種方法，包括步驟如下：對大豆種子進行冷等離子體處理，結(jié)合表觀接觸角觀測，適時播種，選育具有目標性狀的大豆新品種；所述的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的處理功率下對大豆原材料進行15～20秒的非電離幅射處理；所述的表觀接觸角是指氣、液、固三相交界處的氣-液界面和固-液界面之間的夾角，表觀接觸角度為43～96°時播種。

優(yōu)選的，所述處理功率為10～300W，所述表觀接觸角為43°-90°，所述非電離幅射處理的時間為15～18s。

進一步優(yōu)選的，所述處理功率為80～240W，所述表觀接觸角為43°-73°，所述非電離幅射處理的時間為15～18s。

再進一步優(yōu)選的，所述處理功率為100～180W，所述表觀接觸角為43°-59°，所述非電離幅射處理的時間為18s。

最優(yōu)選的，所述處理功率為160W，所述表觀接觸角為44±1.5°，所述非電離幅射處理的時間為18s。

優(yōu)選的，所述大豆的品種為如下任一品種：荷豆21、科豆1號、濰豆7號、臨豆9號、合交02-69、中黃13號、荷豆19號、齊黃34、華夏9號、交大133號。

對不同大豆原材料種子進行冷等離子體處理后，結(jié)合表觀接觸角適時種植，選育具有目標性狀的大豆。選育具有目標性狀的大豆的方法可為現(xiàn)有技術(shù)，如對所述冷等離子體處理后的材料進行目標選育、雜交后系統(tǒng)選育等，并利用DNA分子標記技術(shù)輔助育種，選育具有目標性狀的、穩(wěn)定的自交系；再進行品比鑒定，最終得到所述具有目標性狀的大豆。

所述目標性狀是指：與未經(jīng)任何處理的同一批相同品種的大豆種子相比，具有以下特征之一或兩種以上：種子發(fā)芽能力提高；主根長增長；須根數(shù)增多；百苗鮮重、干重增加；粗蛋白質(zhì)含量增加；粗脂肪含量增加；結(jié)莢數(shù)提高；單株粒數(shù)增加；產(chǎn)量增加；抗病性增強。

對于各品種的大豆而言，經(jīng)冷等離子體處理后，其改善最明顯的性狀如下：

荷豆21:粗脂肪含量增加量最大。

科豆1號:須根數(shù)增加最多。