模拟失重状态处理种子的方法及装置制造方法及图纸

模拟失重状态处理种子的方法，将占容器容积２５％以下体积的种子加入充满溶液的透光容器中，溶液的温度控制在可令种子发生萌动的温度范围，令容器环绕横向水平轴线方向作旋转运动，通过溶液带动种子作旋转运动和自旋运动，根据种子的大小、密度和比重调整容器的转速，使种子产生叠加在旋转运动和自旋运动之上的径向运动，令种子悬浮在溶液中直至种子出现萌芽。实现该方法的装置包括透光的悬浮筒，悬浮筒安装在横轴上，形成密封的悬浮仓，悬浮筒的内径与横轴外径比值为８∶３以下，悬浮仓设有溶液交换孔和仓门，横轴中轴线沿水平方向可调整转速地安装在外壳上。其目的是提供一种可在地面模拟失重状态处理种子的方法及装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
模拟失重状态处理种子的方法及装置
本专利技术概括地说涉及一种在播种或种植前处理种子、根茎或类似物的方法及装置，具体地说涉及一种模拟失重状态在播种或种植前处理种子、根茎或类似物的方法及装置。
技术介绍
20世纪70年代以来，美、苏(俄)、西欧等发达国家进行了大量空间生物科学实验，太空育种是其中一个重要的组成部分。由于植物的种子在太空中几乎不受重力作用，使得植物的种子无法察觉重力的方向，在这种条件下培育出的种子即为太空微重力育种。俄罗斯宇航员曾在“礼炮”号和“和平”号空间站上播种过小麦、洋葱等作物。实验结果表明，在太空中植物要比地球上生长的更快、成熟的更早。美国亦曾进行过燕麦、绿豆等实验，发现其蛋白质含量较地球上含量高，并成功地种出“月球生菜”、“宇宙胡萝卜”、“外太空番茄”等。1987年以来，我国多次成功利用返地式卫星和利用高空气球先后将水稻、小麦、芦笋、玉米、大麦、棉花、谷子、大豆、绿豆、豌豆、红小豆、黄瓜、人参、白莲、辣椒等51种作物的种子进行空间实验，并取得了明显的成果。在对番茄的太空种子的研究中发现，经过太空微重力处理的番茄种子，发芽率为95.8％，种子活力指数为0.420，出苗率为67.2％，而对照组分别为90.8％，0.365和56.7％。经过空间微重力处理后，幼苗生长速度快、茎杆粗壮、叶色浓绿、猝倒病感染率低，单平均果重比对照组重17.7克，单株产量较对照组高7.6％，均达到显著水平。可见，经太空实验培育的“太空种子”具有发芽率高、根系发达、生长速度快、品质提高、增加产量等优点。但“太空育种”成本极高，育种条件受到需要失重状态环境等因素的限制，影响了“太空种子”的推广和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可在地面模拟失重状态处理种子的方法及装置。本专利技术的模拟失重状态处理种子的方法，包括如下步骤：(1)将占容器容积25％以下体积的种子加入透光容器中，并在容器中充满溶液，溶液的温度控制在可令种子发生萌动的温度范围；(2)令容器环绕横向水平轴线作旋转运动，使溶液并通过溶液带动种子作旋转运动和自旋运动；(3)根据种子的大小、密度和比重调整容器的转速，使种子在流动的溶液、重力与浮力-->的合力的共同作用下，产生叠加在所述旋转运动和自旋运动之上的径向运动，令种子悬浮在溶液中；(4)所述旋转运动时间为8-360小时，或至种子出现萌芽。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子的方法，其中所述容器还环绕所述旋转运动轴线的水平垂线作转动运动。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子的方法，其中所述步骤(1)中溶液的温度控制在15-80℃。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子的方法，其中所述步骤(2)中容器的转速为5-120转/分。实现本专利技术所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，包括透光材料制成的悬浮筒，所述悬浮筒安装在横轴上，形成密封的悬浮仓，所述悬浮筒的内径与所述横轴外径比值为8∶3±0.5以下，悬浮仓设有至少一个溶液交换孔和/或仓门，横轴的中轴线沿水平方向可调整转速地安装在外壳上。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，其中还包括沿水平方向垂直于所述横轴的纵轴，所述外壳固定在纵轴上，纵轴可转动地安装在支架上，其转动角度为20°-60°。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，其中所述横轴和纵轴采用步进电机拖动，所述悬浮筒筒壁上安装有自动排气阀，所述悬浮仓设有两个溶液交换孔和一个仓门，溶液交换孔各自与进液管和排液管相连接，进液管上设有单向阀或电磁阀，排液管上设有堵头或电磁阀。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，其中所述外壳采用透光材料制成，其上设有壳盖，其内部设有温度调控装置。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，其中所述外壳采用金属材料制成，其上设有壳盖，其外表面包裹有保温材料层，并设有观察孔，其内部设有照明装置和温度调控装置。本专利技术所述的模拟失重状态处理种子的方法及装置的优点和积极效果在于：利用模拟失重状态处理种子的方法及装置使种子作自旋运动以模拟太空育苗、殖种和育种，具有结构简单，操作方便，生产成本低，育苗、殖种和育种周期短的特点，运用此技术培育新品种，新种苗，投资少，见效快，回报率高，可持续性强，市场前景广阔。本专利技术模拟失重状态处理种子的方法及装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。附图说明图1是本专利技术模拟失重状态处理种子的装置的结构示意图；-->图2是图1的主视剖面图；图3是图2的俯视剖面图；图4是图2的侧视剖面图。具体实施方式有实验研究报告指出，植物能准确地察觉重力的方向，但不同植物对重力有不同的敏感性。一般说来，幼苗的根或茎察觉重力刺激所需的时间(阈时)是2-10分钟，对重力的方向产生生理反应的时间通常为15-60分钟。使处于萌芽状态前、后的作物种子悬浮在液体中并不停的进行随机三维自旋，使其不能在任何一个特定的方向上对重力作用有足够的生理反应时间，也就是使处于萌芽状态前、后的种子在各个方向上所受重力作用与时间的积分趋于零，即等效于失重状态。依据上述事实，特别是针对植物察觉重力的方向所需的时间较长的特点，我们专利技术了模拟失重状态处理种子的方法，它包括如下步骤：(1)将占容器容积25％以下体积的种子加入透光容器中，并在容器中充满溶液，溶液的温度控制在可令种子发生萌动的温度范围，或者是将溶液的温度控制在15-80℃，并可以处于自然光照条件下，或在人工光照条件下每照射10-14小时左右，再停止照射10-14小时左右；(2)令容器环绕横向水平轴线作转速可调的旋转运动，容器的转速为5-120转/分，使溶液并通过溶液带动种子作旋转运动和自旋运动，所述容器还环绕所述旋转运动轴线的水平垂线作转动运动；(3)根据种子的大小、密度和比重调整容器的转速，使种子在流动的溶液、重力与浮力的合力的共同作用下，产生叠加在所述旋转运动和自旋运动之上的径向运动，令种子悬浮在溶液中；如果种子的大小、密度和比重在溶液的浸泡作用下发生变化，造成种子处于非悬浮状态，则需及时调整容器的转速，使其恢复悬浮状态。(4)所述旋转运动时间为8-360小时，或至种子出现萌芽。旋转运动时间与溶液的温度有关，一般说来，温度愈高，所需旋转运动时间愈短，温度愈低，所需旋转运动时间愈长。如火炬树种，在80℃条件只需育种处理72小时，绿豆在30℃条件下只需育种处理8小时。为实现上述的模拟失重状态处理种子的方法，本专利技术提供了模拟失重状态处理种子的方法的装置。如图1和图2所示，所述装置包括透光材料制成的悬浮筒1，所述悬浮筒1安装在横轴4上，形成一个密封的悬浮仓10，所述悬浮筒1的内径与所述横轴4外径比值设计为8∶3±0.5以下，悬浮仓10设有两个溶液交换孔2和一个仓门3，溶液交换孔2各自与进液管11和排液管12相连接，进液管11上设有单向阀13或电磁阀，排液管12上设有堵头14或电磁阀，用于装入待处理的种子和充进或排出水溶液，横轴4的中轴线沿水平方向可调整转-->速地安装在外壳5上。种子可以通过进液管11装入悬浮仓10，通过排液管12排出悬浮仓10，也可以经仓门3将种子和溶液装入或排出悬浮仓10。如图3和图4所示，所述装置还包括沿水平方向垂直于所述横轴4的纵轴6，所述外壳5固定在纵轴6本文档来自技高网...

【技术保护点】
模拟失重状态处理种子的方法，其特征在于：它包括如下步骤：（１）将占容器体积２５％以下体积的种子加入透光容器中，并在容器中充满溶液，溶液的温度控制在可令种子发生萌动的温度范围；（２）令容器环绕横向水平轴线作旋转运动，使溶液并通过溶液带 动种子作旋转运动和自旋运动；（３）根据种子的大小、密度和比重调整容器的转速，使种子在流动的溶液、重力与浮力的合力的共同作用下，产生叠加在所述旋转运动和自旋运动之上的径向运动，令种子悬浮在溶液中；（４）所述旋转运动时间为８－３６０小时 ，或至种子出现萌芽。

【技术特征摘要】
1.模拟失重状态处理种子的方法，其特征在于：它包括如下步骤：(1)将占容器容积25％以下体积的种子加入透光容器中，并在容器中充满溶液，溶液的温度控制在可令种子发生萌动的温度范围；(2)令容器环绕横向水平轴线作旋转运动，使溶液并通过溶液带动种子作旋转运动和自旋运动；(3)根据种子的大小、密度和比重调整容器的转速，使种子在流动的溶液、重力与浮力的合力的共同作用下，产生叠加在所述旋转运动和自旋运动之上的径向运动，令种子悬浮在溶液中；(4)所述旋转运动时间为8-360小时，或至种子出现萌芽。2.根据权利要求1所述的模拟失重状态处理种子的方法，其特征在于：所述容器还环绕所述旋转运动轴线的水平垂线作转动运动。3.根据权利要求1所述的模拟失重状态处理种子的方法，其特征在于：所述步骤(1)中溶液的温度控制在15-80℃。4.根据权利要求1所述的模拟失重状态处理种子的方法，其特征在于：所述步骤(2)中容器的转速为5-120转/分。5.实现权利要求1所述的模拟失重状态处理种子方法的装置，其特征在于：包括透光材料制成的悬浮筒(1)，所述悬浮筒(1)安装在横轴(4)上，形成密封的悬浮仓(10)，所述悬浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚永龙，陶祖莱，朱雄虎，郝建平，胡渊，
申请(专利权)人：北京永天龙生物工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]