一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法及其应用，将早熟甘蓝亲本种子置于离子射频种子处理仪中，用适量功率进行处理，适时种植、筛选，测定自交不亲和系的亲和指数，对比早熟材料的生育期和配合力。根据育种目标选出自交不亲和系和早熟材料，结合自交、回交和测交等常规育种手段，并利用分子标记和同工酶标记自交不亲和基因，鉴别分析自交不亲和系，选育得到甘蓝稳定父母本材料，父母本杂交测配而得到甘蓝杂交组合，通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到优良甘蓝新品种。本发明专利技术选择适量供电功率处理甘蓝育种材料，可以降低自交不亲和系的自交亲和指数、促进甘蓝的早熟性，缩短育种周期、培育出综合性状优良的极早熟新品种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种甘蓝育种方法，特别涉及一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法及其应用，属于农业领域。
技术介绍
甘蓝(BrassicaoleraceaL.)为十字花科芸苔属的一年生或两年生草本植物。作为主要蔬菜作物之一，随着产业结构的调整和消费需求的增加，甘蓝种植面积逐年增加，对甘蓝育种提出了更高的要求。但是，目前甘蓝育种自交不亲和系和雄性不育系的选择利用概率较低，且杂交种纯度控制较难，影响了甘蓝育种的进程。等离子体是物质存在的第四种状态，即物质第四态，是一种能量更高的物质聚集态。作用于复杂的生物大分子，吸收的部分能量迫使电子产生振动而转化为热能，当物质分子吸收了光子时，其电子会从较低能态(基态)跃迁到较高能态(激发态)，使分子吸收能量而引起能级跃迁。对种子进行处理，能够激发种子内部生物大分子活性，生物大分子包括的酶和氨基酸(а-淀粉酶、琥珀酸脱氧酶、过氧化物酶、超氧化歧化酶、脯氨酸等)，使种子呼吸作用增强，生命活力旺盛，生物氧化过程加快，物质的运输和合成能力也加速进行。从而使种子的生命活力增强，改善种子及幼苗生长环境；酶和脯氨酸改变使其根系发达、增强抗病虫害能力；改善作物的新陈代谢功能,提高吸收水、肥的能力,使其稳健生长；最终达到作物增产目的，激活农作物种子性状的记忆性和活力表达性。冷等离子体作为一种种子处理新技术，将该技术应用于农业育种在国内外尚属新的研究领域。专利CN104186060A公开了一种冷等离子体处理的玉米育种方法，玉米是禾本科玉米属一年生草本植物，该专利中公开的技术方案影响了玉米的发芽势和发芽率，玉米苗高，主根长，须根长和干、鲜重，玉米株高，穗位高，玉米穗长、穗粗、穗粒数、千粒重和产量。CN103718848A公开了一种冷等离子体处理的苜蓿育种方法，苜蓿是苜蓿属，一年生或多年生草本植物，该专利中公开的技术方案影响了苜蓿种子的发芽势和发芽率，苜蓿的株高，苜蓿的干草增产率，鲜草增产率，苜蓿的结荚个数。CN103999593A公开了一种冷等离子体处理的小麦育种方法，小麦是禾本科小麦属，该专利中公开的技术方案影响了小麦种子的发芽势和发芽率，小麦株高，根长，小麦植株干，鲜重，小麦最大分蘖数，有效分蘖数，小麦穗粒数，千粒重，产量。CN104012208B公开了一种冷等离子处理的花生育种方法，花生是豆科落花生属，一年生草本植物，该专利中公开的技术方案影响了花生种子的发芽势和发芽率，花生苗高，主根长，须根长和百苗鲜重，花生株高，第一侧枝长，总分支数，单株饱果数和单株瘪果数，花生百果重，百仁重，出仁率和产量。CN104855281A公开了一种冷等离子体处理的西葫芦育种方法，西葫芦是南瓜属葫芦科，一年生蔓生草本，该专利中公开的技术方案影响了西葫芦种子的发芽势和发芽率，西葫芦苗高，主根长和鲜，干重，西葫芦配合力相对效应值，西葫芦蔓长，株幅，西葫芦第一雌花着生节位和定植后初次采瓜时间，西葫芦瓜长，瓜横径，单瓜重，前期产量，总产量，新品种西葫芦父本、母本、杂交组合主要性状情况。CN104620719A公开了一种冷等离子体处理的大豆育种方法，大豆是豆科大豆属，该专利中公开的技术方案影响了大豆种子的发芽势和发芽率，大豆的苗高，主根长，须根数和百苗鲜重，干重，大豆的株高，粗蛋白质含量，粗脂肪含量，大豆的结荚数，全株粒数，百粒重，产量，表观接触角变化及对大豆萌发影响。虽然这六篇专利都是冷等离子体处理来育种的方法，但是上述的专利中涉及的物种以及主要育种目标是不一样的，冷等离子体处理是利用等离子激发种子中生物大分子的活性，被激活的潜在基因通过种子传递。众所周知，不同的生物大分子被激活所需要的能量是不同的，物种的不同，其种子内生物大分子的种类、含量等都不同，不同性状的改进需要作用的分子也是不同的，所以针对不同物种的不同性状的改进，即使都是使用同样的冷等离子体处理方法，他们之间也是没有任何的借鉴而言的。目前尚未见冷等离子体在甘蓝育种方面的研究和报道，更没有达到甘蓝早熟性，降低母本的亲和指数的育种目的的报道，因为其他的研究者无法得知如何设置冷等离子体处理的相关参数以达到其育种的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法及其应用，结合先进的冷等离子体种子处理技术，选择适量供电功率处理甘蓝育种材料，结合分子标记分析自交不亲和基因，可以降低自交不亲和系的自交亲和指数、促进甘蓝的早熟性，缩短育种周期、培育出综合性状优良的极早熟甘蓝新品种，在甘蓝育种手段上具有创新性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法，包括步骤如下：(1)将甘蓝亲本种子(优选：早熟甘蓝亲本种子)进行冷等离子体处理；(2)根据育种目标选出自交不亲和系和早熟材料；(3)先采用自交、回交和测交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到甘蓝稳定父母本材料；(4)父母本杂交测配而得到甘蓝杂交组合，通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到极早熟甘蓝新品种；所述目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的甘蓝亲本材料相比具有下列至少一种性状：自交亲和指数降低、系间异交亲和指数降低、生育期提前、杂交率提高。优选：上述冷等离子体处理的甘蓝育种方法，冷等离子体处理为将甘蓝品种的育种材料种子置于离子射频种子处理仪内，在1-500W的处理功率下对甘蓝种子进行15-20秒的非电离幅射处理。优选：处理以氦气为工作介质，在真空封闭环境中进行。优选：上述冷等离子体处理的甘蓝育种方法，处理功率为100-400W，处理的时间为15-18s。更优选：所述处理功率为150-300W，处理的时间为16-17s。进一步优选：所述处理功率为230W，处理的时间为16s。优选：所述的甘蓝品种为LZ001、LZ002、LZ003、LZ004、LZ005、LZ006。上述的任一育种方法在甘蓝育种中的应用。本专利技术提供的方法是将甘蓝种子经过冷等离子体处理，等离子可以穿透种子表皮，作用于复杂的生物大分子，吸收的部分能量迫使电子产生振动而转化为热能，等离子激发了生物大分子活性，被激活的潜在基因通过一个生长季的充分表达，产生一定的记忆性，刻在种子里，在下代种植之后，仍然积极表达，具有活力延续性。该方法突破了传统甘蓝育种低水平重复、同质化严重和转基因育种潜在危险，以及太空育种经济投入巨大的缺点，可以缩短甘蓝育种周期，在甘蓝育种方法和手段上具有先进性。本专利技术提供的一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法的优点如下：1.创造甘蓝育本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法，其特征是：包括步骤如下：(1)将甘蓝亲本种子进行冷等离子体处理；(2)根据育种目标选出自交不亲和系和早熟材料；(3)先采用自交、回交和测交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到甘蓝稳定父母本材料；(4)父母本杂交测配而得到甘蓝杂交组合，通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到极早熟甘蓝新品种；所述目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的甘蓝亲本材料相比具有下列至少一种性状：自交亲和指数降低、系间异交亲和指数降低、生育期提前、杂交率提高。

【技术特征摘要】
1.一种冷等离子体处理的甘蓝育种方法，其特征是：包括步骤如下：
(1)将甘蓝亲本种子进行冷等离子体处理；
(2)根据育种目标选出自交不亲和系和早熟材料；
(3)先采用自交、回交和测交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育
种，选育得到甘蓝稳定父母本材料；
(4)父母本杂交测配而得到甘蓝杂交组合，通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到极
早熟甘蓝新品种；
所述目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的甘蓝亲本材料相比具有下列至少一
种性状：自交亲和指数降低、系间异交亲和指数降低、生育期提前、杂交率提高。
2.如权利要求1所述的甘蓝育种方法，其特征是：所述步骤(1)中将甘蓝亲本种子置于
离子射频种子处理仪内，在1-500W的处理功率下对甘蓝种子进行15-20秒的非电离幅射处理。
3.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长勇，张丽丽，王彦文，李艳，梁凤臣，赵立静，张晓明，张烨，梁超，邵龙，邵希言，唐欣，李德鑫，
申请(专利权)人：山东采育种子研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37