申请/专利权人：山东采育种子研究院

申请日：2016-12-27

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN106718863B

主分类号：A01H1/06

分类号：A01H1/06;A01H1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2017.06.23#实质审查的生效;2017.05.31#公开

摘要：本发明公开了一种离子射频处理的黄芪育种方法，包括步骤如下：1将黄芪育种材料种子进行离子射频处理；2根据育种目标筛选出黄芪优良材料；3通过混合选择，采用杂交、自交和回交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到黄芪稳定材料；4通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到优良目标性状的黄芪新品种。该方法突破了传统黄芪育种低水平重复、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；改良了黄芪根系并提高其结实率，缩短育种周期；在黄芪育种方法和手段上具有先进性。

主权项：1.一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，包括步骤如下：（1）将黄芪亲本种子置于离子射频种子处理仪中，用200W供电功率进行17s非电离辐射处理；（2）根据育种目标筛选出黄芪优良材料；（3）通过混合选择，采用杂交、自交和回交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到黄芪稳定材料；（4）通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到优良目标性状的黄芪新品种；所述的育种目标的目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的黄芪亲本材料相比具有下列性状：发芽指标提高、幼苗长势增强、根系得到改良、成品产量提高、一级品产量提高、自交亲和指数提高、结实性好。

全文数据：_种禹子射频处理的黄苗育种方法及其应用技术领域[0001]本发明属于农业技术领域，涉及一种黄芪育种方法，特别涉及一种离子射频处理的黄芪育种方法。背景技术[0002]中药黄芪Leguminosae又称戴糁、芰草、百木、黄耆，为豆科黄芪属的多年生草本植物。栽培黄苗主要分为蒙古黄苗[A.membranaceusFisch.Bge.var.monghoicusBge.Hisao]和膜荚黄苗[AstragalusmembranaceusFisch.Bunge·]。世界范围内，黄苗大约有2000多个品种，主要分布于北温带。中国约有240多种，主要分布在荒漠地区，主产地为山西、黑龙江、内蒙古等省。株高60〜150cm，叶为羽状复叶，总状花序，生于茎或分枝的顶端，花冠蝶形，淡黄色。荚果成熟后膨大为膜质泡状。黄芪适应性强，以土层深厚、富含腐殖质、透水性强的砂质壤土为好。黄芪具有利水退肿、补气升阳、益气固表、托疮生肌、托毒排脓、抗衰老等功能。蒙古黄芪含黄芪多糖及多种氨基酸，膜荚黄芪含黄酮、皂贰类成分。临床上黄芪有多方面的应用，并且在国内外得到广泛应用和发展。随着对黄芪药理作用研究的不断深入及其药用范围的不断拓宽，对其需求量也越来越大。近年来，各地黄芪的人工栽培生产发展较快，并在栽培技术上取得了一些经验，但是，目前在当地黄芪生产中良种较为单一，已不能适应黄芪产业持续发展的需要，对建立黄芪GAD基地形成了制约，品种问题已成为黄芪产业持续发展的瓶颈。生产实践表明，选育新品种已成为提升黄芪优质高效生产的有效途径之一。由于进行黄芪常规人工杂交育种存在着许多实际困难，黄芪自交亲和指数低，加之黄芪又是多年生作物，完成一个正常的生命周期约需3年时间，黄芪育种发展缓慢。[0003]离子射频技术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，离子射频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离子射频处理方法，不同育种生物之间也是没有任何的借鉴而言的。而目前尚未见离子射频在黄芪育种方面的研究和报道。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种离子射频处理的黄芪育种方法，结合先进的离子射频种子处理技术，选择适量供电功率处理黄芪育种材料，采用分子标记分析自交不亲和基因，可提尚种子发芽指标、增强幼苗长势、改良根系、提尚成品广量和一级品广量，提尚自交未和指数、促进黄芪结实性，缩短育种周期、培育出综合性状优良的黄芪新品种，在黄芪育种手段上具有创新性。[0005]—种离子射频处理的黄芪育种方法，包括步骤如下：[0006]1将黄芪育种材料种子进行离子射频处理；[0007]⑵根据育种目标筛选出黄芪优良材料；[0008]3通过混合选择，采用杂交、自交和回交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到黄芪稳定材料；[0009]⑷通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到优良目标性状的黄芪新品种。[0010]所述育种目标的目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的黄芪亲本材料相比具有下列至少一种性状:发芽指标提尚、幼苗长势增强、根系改良、成品广量提尚、一级品产量提高、自交亲和指数提高、结实性增强。Won]上述离子射频处理的黄芪育种方法，离子射频处理为将黄芪品种的育种材料种子置于离子射频种子处理仪内，在10-500W的处理功率下对黄芪种子进行15-20S的非电离幅射处理。[0012]上述离子射频处理的黄芪育种方法，所述处理功率优选为100-400W，处理的时间优选为15-18s;所述处理功率进一步优选为150-300W，处理的时间进一步优选为16-18s;所述处理功率进一步优选为200W，处理的时间进一步优选为17s。[0013]所述的黄芪育种材料品种优选:A001、A002、A003、A004、A005、A006、A007、A008。[0014]本发明公开了上述任一育种方法在黄芪育种中的应用。[0015]本发明提供的方法是将种子经过离子射频处理，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。该方法突破了传统黄芪育种低水平重复、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，可以缩短黄芪育种周期，在黄芪育种方法和手段上具有先进性。[0016]本发明提供的一种离子射频处理的黄芪育种方法的优点如下：[0017]1创造黄芪育种新思路、创新了黄芪育种新方法。该方法突破了传统黄芪育种低水平重复、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；[0018]2运用适量功率的离子射频种子处理，改良了黄芪性状某些性状，提高了变异率。具体表现在改良根系和提高结实，缩短育种周期；[0019]3离子射频处理的处理功率人为可控，有益变异率高，结合分子标记和同工酶鉴定利用，可以找到控制黄芪自交不亲和的基因，通过反复试验得出改良自交不亲和系的最佳的处理功率，能更好地满足选育黄芪品种的需求，进一步缩短黄芪育种周期，选育出更为优良的黄芪新品种。附图说明[0020]图1黄芪新品种选育示意图具体实施方式[0021]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。[0022]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。[0023]AOOl号为蒙古黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0024]A002号为荚膜黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0025]A003号为荚膜黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0026]A004号为荚膜黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0027]A005号为蒙古黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0028]A006号为蒙古黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0029]A007号为荚膜黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0030]A008号为野生黄芪品种，公众可从山东省种子有限公司获得。[0031]实施例1、一种离子射频处理的黄芪育种方法[0032]利用离子射频处理的黄芪育种方法，可以得到发芽指标提高、长势增强、根系得到改良、成品产量高、一级品产量提高，结实性好等性状特点的黄芪新品种，具体包括如下步骤：[0033]1搜集符合选育目标的育种材料作为重点选育对象，将黄芪亲本种子置于离子射频种子处理仪中，用200W供电功率进行17s非电离辐射处理。具体的实验材料为AOOl、A002、A003、A004、A005、A006、A007、A008;[0034]⑵在低温干燥条件下保存，以待适时播种；[0035]3种植、筛选，测定发芽指标、幼苗长势、成品产量、一级品产量，对比处理后材料的结实性；[0036]⑷根据育种目标选出根系改良和结实好的材料。单株种植时将经过步骤3处理的和与未经过任何处理的、步骤（1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料种子）同时分区播种，进行对比试验，观测农艺性状和变异系数，进行单株选择，选出优良变异；[0037]5杂交、回交和测交等常规育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到黄芪稳定材料。利用分子标记技术进行辅助育种，可以评估品种纯度，分析农艺性状基因，确定自交不亲和位点上的等位基因，用于亲本性状鉴定来辅助育种；[0038]6与未经过任何处理的、步骤2选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料进行培养得到的黄芪对照相比，经过离子射频处理的种子进行培养得到的黄芪实现了对应亲本材料的发芽指标提尚、幼苗长势增强、根系得到改良、成品广量提尚、一级品广量提尚，自交亲和指数提高、结实性好。[0039]表1不同离子射频处理条件下黄芪种子的发芽势和发芽率[0041]表1中的发芽势和发芽率提高的比率表示离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，所有品种，发芽势和发芽率的提高比例。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，发芽势提高的比率最高的是A004品种，为25.69%，最低的是A008品种，为18.77%。处理功率为200W，处理时间为17s时，发芽率提高的比率最高的是A004品种，为13.95%，最低的是A008品种，为8.26%。[0042]表1表明，当处理功率为200W时，处理时间为17s时，经过离子射频处理的黄芪的种子的发芽势、发芽率提高最大，分别比对照提高18.77-25.69%、8.26-13.95%，说明经过离子射频处理后，黄芪种子发芽势大幅提高，芽率亦有所提高，田间出苗快且整齐，实现了亲本材料的提纯复壮。[0043]离子射频处理对黄芪幼苗的影响如表2所示：[0044]表2不同离子射频处理条件下黄芪幼苗的情况[0047]表2中，主根长、地上部分和幼苗干、鲜重提高的比率表示离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，主根长、地上部分和幼苗干、鲜重提高的比率。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，主根长提高的比率最高的是A003号品种，为10.41%，最低的是4006品种，为6.86%。处理功率为200¥，处理时间为17s时，地上部分提高的比率最高的是A006品种，为16.97%，最低的是AOO1品种，为13.45%。处理功率为200W，处理时间为17s时，幼苗鲜重提高的比率最高的是A003号品种，为25.47%，最低的是AOO1品种，为12.48%。处理功率为200W，处理时间为17s时，幼苗干重提高的比率最高的是A002号品种，为7.10%，最低的是AOO1品种，为4.60%。[0048]处理功率为200W时，处理时间为17s时，经过离子射频处理的黄芪地上部分增长最大，比对照提高13.45-16.97%，苗高变高，说明离子射频处理促进了幼苗的快速生长，生长势旺盛；当处理功率为200W时，处理时间为17s时，经过离子射频处理的黄芪主根长比对照高出6.86-10.41%，根系加长，对吸收深层土壤中的水分和养分更有突出作用；当处理功率为200W时，处理时间为17s时，经过离子射频处理的黄芪苗鲜重比对照高出12.48-25.47%，苗干重比对照高出4.60-7.10%。幼苗干、鲜重增加，说明离子射频处理促进了幼苗的快速生长，植株生长势旺盛。通过以上处理，实现了亲本材料的促生复壮。[0049]离子射频处理对黄芪1年根系改良的影响如表3所示：[0050]表3不同离子射频处理条件下黄芪1年时根系的情况[0053]表3中，根长、主根粗和根系干、鲜重提高的比率表示离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，1年时主根长、主根粗和根系干、鲜重提高的比率。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，主根长提高的比率最高的是A003号品种，为20.86%，最低的是六005品种，为12.15%。处理功率为2001，处理时间为17s时，主根粗提高的比率最高的是A006品种，为36.14%，最低的是AOO1品种，为25.86%。处理功率为200W，处理时间为17s时，根系鲜重提高的比率最高的是A006号品种，为18.17%，最低的是A007品种，为11.06%。处理功率为200W，处理时间为17s时，根系干重提高的比率最高的是A003号品种，为13.36%，最低的是AOO1品种，为8.16%。[0054]离子射频处理对黄芪2年根系改良的影响如表4所示：[0055]表4不同离子射频处理条件下黄芪2年时根系的情况[0057]表4表明，根长、主根粗和根系干、鲜重提高的比率表示离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，2年时主根长、主根粗和根系干、鲜重提高的比率。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，主根长提高的比率最高的是A003号品种，为25.93%，最低的是AOOl品种，为18.12%。处理功率为200W，处理时间为17s时，主根粗提高的比率最高的是A005品种，为29.56%，最低的是A008品种，为20.71%。处理功率为200W，处理时间为17s时，根系鲜重提高的比率最高的是A003号品种，为18.48%，最低的是A004品种，为12.16%。处理功率为200W，处理时间为17s时，根系干重提高的比率最高的是A005号品种，为17.23%，最低的是AOO1品种，为10.56%·[0058]表3-4表明，当处理功率为200W时，处理时间为17s时，经过离子射频处理的黄芪在1年和2年时，主根长、主根粗、根鲜重、根干重均优于对照。根系改良，对吸收深层土壤中的水分和养分更有突出作用，因为植物在生长过程中需要吸收大量的肥料和水分来供给枝叶生长和结果，植物的根系越发达，植株长势越强。说明离子射频处理促进了黄芪亲本根系发育，和幼苗的生长。[0059]离子射频处理对黄芪亲和性的影响如表5所示：[0060]表5不同离子射频处理条件下黄芪亲和性的情况[0062]表5中，育种材料自交自交亲和指数提高比率表示离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，亲和指数提高的比率。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，育种材料自交亲和指数提高比率最高的是AOOl号，为4.84%，最低的是A008，为3.91%。经过离子射频处理的黄芪亲本材料的自交亲和指数提高，有利于自交选育和扩繁。说明离子射频处理后有利于保持黄芪的自交结实率和优良性状保持。[0063]离子射频处理对黄苗产量的影响如表6所示：[0064]表6不同离子射频处理条件下黄芪产量的情况[0066]表6中，黄芪产量、种子产量的提高比率表示：离子射频处理的育种材料与未经过任何处理的、步骤1选定的相应的黄芪品种的同一批育种材料相比，所有品种的提高比例。离子射频处理后成品产量、种子产量均有不同程度提高，提高的幅度见表6中的数据。例如，处理功率为200W，处理时间为17s时，成品产量提高的比率最高的是A006号品种，为13.84%，最低的是AOOl品种，为9.37%。处理功率为200W，处理时间为17s时，种子产量提高的比率最高的是A007品种，为12.93%，最低的是A005品种，为8.24%。[0067]7以步骤6得到的亲本材料的根系得到改良、成品产量提高、一级品产量提高，结实性好。[0068]该方法的主要程序为:原始材料圃、杂交选育圃、混合选育圃、鉴定圃、品比圃。[0069]①、原始材料圃。种植供选择自交系用的基本材料，为早代材料圃。离子射频处理后的品种和对应的未经过处理的材料分别种在其中，根据目标性状选择优良株系。[0070]②、杂交选育圃。通过群体内植株杂交，回交、测交等选择优良株系。把根系长势、产量作为自交系选育的依据，在群体改良过程中，每一步都应根据育种目标的要求，为新品种选育服务。[0071]③、混合选育圃。按照育种目标，从杂交选育圃中，选出单株或一定数量外形近似的优良个体单株、单穗），进行混合收获、脱粒、种植在混合选育圃，多代种植直至稳定。[0072]④、鉴定圃。①-③选育出的优良株系，在鉴定圃内进行初级的产量比较，同时进行抗性鉴定，进行供试品种初选。[0073]⑤、品比圃。种植鉴定圃选出的优良品系。品系比较试验在较大面积上进行的更为精确、更有代表性的鉴定试验，对新品系的纯度、丰产性、熟性、稳定性、抗逆性等育种目标进行更为详细的鉴定。[0074]这样将步骤⑤获得的新品种进行区域试验、生产示范和品质检测等，之后进行品种技术鉴定，新品种选育工作完成。[0075]通过以上步骤得到发芽指标提高、幼苗长势增强、根系改良、成品产量提高、一级品产量提高，自交亲和指数提高、结实性好的黄芪新品种，符合预期标准。[0076]上述实例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围。

权利要求：1.一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，包括步骤如下：1将黄芪育种材料种子进行离子射频处理；⑵根据育种目标筛选出黄芪优良材料；3通过混合选择，采用杂交、自交和回交育种手段，并结合分子标记和同工酶鉴定手段进行辅助育种，选育得到黄芪稳定材料；⑷通过抗性鉴定试验及品比试验，最终得到优良目标性状的黄芪新品种。2.权利要求1所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，离子射频处理为将黄芪育种材料种子置于离子射频种子处理仪内，在10-500W的处理功率下对黄芪种子进行15-20s的非电离幅射处理。3.根据权利要求2所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，所述处理功率为100-400W，处理的时间为15-18s。4.根据权利要求2所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，所述处理功率为150-300W，处理的时间为16-18s。5.根据权利要求2所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，所述处理功率为200W，处理的时间为17s。6.根据权利要求1所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，所述的黄芪育种材料品种选自：AOOl、A002、A003、A004、A005、A006、A007或A008。7.根据权利要求1所述的一种离子射频处理的黄芪育种方法，其特征是，所述的育种目标的目标性状为与未经任何处理的同一批相同品种的黄芪亲本材料相比具有下列至少一种性状:发芽指标提尚、幼苗长势增强、根系得到改良、成品广量提尚、一级品广量提尚、自交亲和指数提高、结实性好。8.如权利要求1-7任意一项所述的育种方法在黄芪育种中的应用。

百度查询： 山东采育种子研究院 一种离子射频处理的黄芪育种方法及其应用

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD