CN109463062A - 一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，可用于处理绿豆种子、黄豆种子、玉米种子和小麦种子，与对照组相比，经等离子体处理的农作物种子的出芽率明显提高；经过萌发处理后，出芽率也明显提高，诱变效果更佳，比如机械破皮处理后的出芽率明显高于种皮完整萌发的出芽率，经过赤霉素浸泡处理的出芽率也明显高于未经浸泡的出芽率。
Description
技术领域
本发明属于等离子体技术的应用领域，特别涉及一种利用常压室温等离子体处理植物种子的方法。
背景技术
在自然条件下，由于生存环境改变和遗传物质的不稳定性，植物本身会发生较低频率的突变。20世纪以来，人类逐渐掌握了一些诱变手段使植物发生诱变，从而增加了物种变异范畴。目前主要应用于植物诱变的方法有：辐射诱变、化学诱变、空间诱变、离子注入诱变、紫外诱变和等离子体诱变等。其中辐射诱变和化学诱变不仅存在操作安全问题，还具有较大的遗传毒性；空间诱变和离子注入处理样品成本较高，且引起的突变位点较少；紫外诱变经常存在处理效果不明显的问题。因此，近年来等离子体诱变备受关注。其中常压室温等离子体诱变不需要介质覆盖，放电更加均匀，并且发生器结构简单、成本低，所产生等离子体射流的温度接近室温，而臭氧浓度及紫外线辐射强度非常低，因此适用性更强。在微生物诱变领域获得了良好的效果，并成功实现了产业化应用。
为拓展常压室温等离子体在植物处理领域的应用，亟需对常见农作物的种子进行了常压室温等离子体诱变处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，以拓展常压室温等离子体在植物处理领域的应用，。
本发明的技术方案如下：
一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，包括如下步骤：
（1）用10%次氯酸钠溶液对农作物种子进行表面消毒；
（2）将农作物种子平铺于培养皿中，将培养皿放置于常压室温等离子体射流的正下方；
（3）利用常压室温等离子体射流照射农作物种子，设置气量为20-40L/min，照射时间为10-60min；
（4）取出农作物种子，接种于MS固体培养基上，在光照培养箱中进行培养，使幼苗的根部沿培养基表面向下竖直生长。
所述农作物种子的种皮完整，步骤（1）所述表面消毒后，再用0.05%赤霉素水溶液浸泡24h。
所述农作物种子的种皮破损，步骤（1）所述表面消毒后，再用无菌蒸馏水浸泡24h。
所述常压室温等离子体由裸露金属电极在常压、室温条件下放电产生。
所述常压室温等离子体以氦气为气源产生。
所述气量为25-35L/min，照射时间为20-50min；
所述农作物种子包括绿豆种子、黄豆种子、玉米种子和小麦种子。
有益效果：本发明提供的一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，与对照组相比，经等离子体处理的农作物种子的出芽率明显提高；经过萌发处理后，出芽率明显提高，诱变效果更佳，比如机械破皮处理后的出芽率明显高于种皮完整萌发的出芽率，经过赤霉素浸泡处理的出芽率也明显高于未经浸泡的出芽率。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
本发明使用常压室温等离子体诱变育种仪（型号：ARTP—IIS；厂家：无锡源清天木生物科技有限公司）。参数设定：功率为120W，等离子体出口距离载物台的距离为4mm，等离子体气流量为10-50L/min。
实施例1
一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，具体操作步骤如下：
（1）将获得的绿豆、黄豆、玉米和小麦种子（未进行过基因改造或未经其它诱变手段处理过的原种），实验样本选取种皮完好，颗粒大小一致的种子，用10%次氯酸钠溶液进行表面消毒；
（2）每种农作物选取种子300颗进行实验，进行分组实验处理，分别为6组，每组种子50颗；
（3）将步骤（2）中3-6实验组的种子分别平铺于平皿上，放置于常压室温等离子体照射源正下方，设置气量为20-40L/min，照射时间为10-60min；
（4）启动植物型常压室温等离子体诱变育种仪，释放等离子体射流；
（5）取出处理结束的种子，与步骤（2）中1、2对照组分别接种至MS固体培养基上，光照培养箱中培养，使幼苗的根部沿培养基表面向下竖直生长。
（6）分别培养15天后，将幼苗从固体培养基转移至土壤培养。
每隔2天观察生长情况，处理60min的幼苗生长状态最佳，气量为40L/min比10-30L/min处理种子的致死率高出20%-30%。
实施例2
一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，具体操作步骤如下：
（1）将获得的绿豆、黄豆、玉米和小麦种子（未进行过基因改造或未经其它诱变手段处理过的原种），实验样本选取种皮完好，颗粒大小一致的种子，用10%次氯酸钠溶液进行表面消毒；
（2）每种农作物选取种子300颗进行实验，，按照表1进行分组，分为6组，每组50颗种子；
（3）将步骤（2）中3-6实验组的种子分别平铺于平皿上，放置于常压室温等离子体照射源正下方，设置气量为40L/min，照射时间为60min；
（4）启动植物型常压室温等离子体诱变育种仪，释放等离子体射流；
（5）取出处理结束的种子，与步骤（2）中1、2对照组分别接种至MS固体培养基上，光照培养箱中培养，使幼苗的根部沿培养基表面向下竖直生长。
（6）7天后分别计算出芽率，经过萌发处理后，出芽率明显提高，诱变效果更佳；机械破皮处理后的出芽率明显高于种皮完整萌发的出芽率；经过赤霉素浸泡处理的出芽率也明显高于未经浸泡的出芽率；常压室温等离子体照射时间越长，同组处理出芽率越低。具体结果如表2所示。
（7）15天后分别对主根进行测量，对根须生长情况进行观察。其中诱变处理时间越长，主根生长情况越好，表现为根须长而粗壮。具体结果如表3所示。
Claims (7)
1.一种利用常压室温等离子体处理农作物种子的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）用10%次氯酸钠溶液对农作物种子进行表面消毒；
（2）将农作物种子平铺于培养皿中，将培养皿放置于常压室温等离子体射流的正下方；
（3）利用常压室温等离子体射流照射农作物种子，设置气量为20-40L/min，照射时间为10-60min；
（4）取出农作物种子，接种于MS固体培养基上，在光照培养箱中进行培养，使幼苗的根部沿培养基表面向下竖直生长。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述农作物种子的种皮完整，步骤（1）所述表面消毒后，再用0.05%赤霉素水溶液浸泡24h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述农作物种子的种皮破损，步骤（1）所述表面消毒后，再用无菌蒸馏水浸泡24h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常压室温等离子体由裸露金属电极在常压、室温条件下放电产生。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述常压室温等离子体以氦气为气源产生。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气量为25-35L/min，照射时间为20-50min。
7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述农作物种子包括绿豆种子、黄豆种子、玉米种子和小麦种子。
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