CN111919746A - 一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置及其方法,包括等离子体发生器和培养设备,所述等离子体发生器包括交流电源发生器、高压电极、石英玻璃管、石英纤维、空气进气口和氧化铝底座,等离子体发生器的输入端连接有交流电源发生器,等离子体发生器的底部和上部均设置有氧化铝底座。本发明在诱变过程中,龙须菜及其孢子繁殖过程处于正常的生长繁殖状态,藻类没有处于长期干出、高温等逆境状态,从而使得到的新藻体具有更好的生活状态,另外,将龙须菜的培养与诱变过程有机结合起来,整个养殖装置和诱变装置合二为一,增加了诱变的几率和藻种的活性,因此,有效节约了时间,为龙须菜新种质培育提供了新途径和新设备。
Description
技术领域
本发明涉及龙须菜诱变育种技术领域,尤其是涉及一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置及其方法。
背景技术
龙须菜是一种大型海洋经济红藻,属于红藻门江蓠纲龙须菜属,龙须菜产量为我国经济海藻的第二位,年产量约30万吨,仅次于海带,我国龙须菜产量和面积在世界上均为第一,主要栽培区域为福建、山东、浙江等沿海地区。龙须菜主要用于鲍鱼饲料、琼胶提取原料等,作为海洋绿色食品也越来越受到欢迎。龙须菜味道鲜美,蛋白质含量较高,营养均衡,含有大量人体必需氨基酸、多种矿物质和维生素,是优质的营养食品。同时龙须菜多糖、多肽等还具有抗氧化、降血压、抑制肿瘤等功效。
但是随着全球变暖等环境变化,藻类养殖环境也发生了很大的变化。由于龙须菜主要是靠无性繁殖进行扩增,随着养殖时间的增加,龙须菜种质也不断的退化,因此需要不断的筛选出新的龙须菜品系进行更新。目前主要栽培品系为“981”龙须菜品系,其主要以营养繁殖为主,具有耐高温、生长快等优点,但也存在种质退化等问题。
龙须菜等海藻的诱变存在与高等植物不同的特点,其没有特定的种子,不能够直接从种子开始进行诱变,目前国内主要是靠龙须菜根尖诱变,而龙须菜孢子或配子是主要的生殖细胞,对其直接诱变将具有更高的诱变效率,但是目前的技术和设备还存在一定的困难,主要表现如下:1)龙须菜配子或孢子不像水稻等高等植物种子那样可以在干燥条件下保存和诱变,只能在适宜温度、光照和海水环境中存活;2)龙须菜配子和孢子离开母体后几个小时内即会死亡,或者在条件合适的环境条件下萌发长出后代个体。因此,龙须菜的诱变存在和高等植物种子诱变完全不同的技术,需要在合适生长和繁殖的条件下从母体直接进行诱变和活体保存。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置及其方法,解决了龙须菜配子或孢子不像水稻等高等植物种子那样可以在干燥条件下保存和诱变,只能在适宜温度、光照和海水环境中存活;以及龙须菜配子和孢子离开母体后几个小时内即会死亡,或者在条件合适的环境条件下萌发长出后代个体。因此,龙须菜的诱变存在和高等植物种子诱变完全不同的技术,需要在合适生长和繁殖的条件下从母体直接进行诱变和活体保存的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:本发明提供了一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,包括等离子体发生器和培养设备,所述等离子体发生器包括交流电源发生器、高压电极、石英玻璃管、石英纤维、空气进气口和氧化铝底座,等离子体发生器的输入端连接有交流电源发生器,等离子体发生器的底部和上部均设置有氧化铝底座,氧化铝底座之间设置有石英玻璃管,石英玻璃管的内部设置有高压电极,高压电极的内部设置有石英纤维,石英玻璃管的一侧设置有空气进气口,交流电源发生器的顶端设置有培养设备,等离子体发生器的一侧设置有微秒脉冲电源控制系统,微秒脉冲电源控制系统的一侧设置有控制面板;
所述培养设备包括光照设备、温度控制器、温度传感器和培养基,培养设备的内部设置有培养基,培养设备的顶端安装有光照设备,培养设备一侧的上部设置有温度控制器,培养设备内壁的一侧设置有温度传感器。
进一步的,所述光照设备采用较低的光照条件。
进一步的,所述温度控制器输出端电性连接光照设备的输入端, 温度控制器的输入端与温度传感器的输入端电性连接。
进一步的,所述培养设备根据不同放置区域的需要可以制作不同体积,不同性状的容器,也可以放置于光照培养箱中。
进一步的,所述控制面板是综合控制单元,主要包括培养设备中培养条件的控制和不同等离子体处理时间、处理功率等的控制。
一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的方法,所述诱变育种方法包括以下步骤:
步骤S1:选孢子囊成熟的或者即将成熟的龙须菜样品,放置于培养设备中,加入培养基驯化培养1-2天;
步骤S2:设置不同的等离子体处理功率,不同的等离子体处理时间,将龙须菜等海藻样品进行诱变处理;
步骤S3:将诱变处理过的海藻样品在适宜的条件下进行培养,观察不同处理组龙须菜孢子放散情况;
步骤S4:将诱变后放散的孢子进行培养,比较龙须菜孢子长成的个体的生长、生化、抗逆等品质优劣。
进一步的,所述培养基为液体培养基,根据龙须菜所需要的营养,一般用Provasoli培养基,用于紫菜、海带等诱变采用其他适合的培养基,如果没有要求,对海水藻类均可用Provasoli培养基或者f/2培养基。
本发明在诱变过程中,龙须菜及其孢子繁殖过程处于正常的生长繁殖状态,藻类没有处于长期干出、高温等逆境状态,从而使得到的新藻体具有更好的生活状态,另外,将龙须菜的培养与诱变过程有机结合起来,整个养殖装置和诱变装置合二为一,增加了诱变的几率和藻种的活性,因此,有效节约了时间,为龙须菜新种质培育提供了新途径和新设备。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明三维结构示意图。
图2是本发明培养设备为圆形的结构示意图。
图3是本发明培养设备为四边形的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-3对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
实施例,由图1、图2和图3给出,本发明提供了一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,包括等离子体发生器1和培养设备2,等离子体发生器1包括交流电源发生器3、高压电极4、石英玻璃管5、石英纤维6、空气进气口7和氧化铝底座8,等离子体发生器1的输入端连接有交流电源发生器3,等离子体发生器1的底部和上部均设置有氧化铝底座8,氧化铝底座8之间设置有石英玻璃管5,石英玻璃管5的内部设置有高压电极4,高压电极4的内部设置有石英纤维6,石英玻璃管5的一侧设置有空气进气口7,交流电源发生器3的顶端设置有培养设备2,等离子体发生器1的一侧设置有微秒脉冲电源控制系统9,微秒脉冲电源控制系统9的一侧设置有控制面板14;
培养设备2包括光照设备10、温度控制器11、温度传感器12和培养基13,培养设备2的内部设置有培养基13,培养设备2的顶端安装有光照设备10,培养设备2一侧的上部设置有温度控制器11,培养设备2内壁的一侧设置有温度传感器12。
进一步的,光照设备10采用较低的光照条件。
进一步的,温度控制器11输出端电性连接光照设备10的输入端, 温度控制器的输入端与温度传感器12的输入端电性连接。
进一步的,培养设备2根据不同放置区域的需要可以制作不同体积,不同性状的容器,也可以放置于光照培养箱中。
进一步的,控制面板14是综合控制单元,主要包括培养设备中培养条件的控制和不同等离子体处理时间、处理功率等的控制。
一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的方法,诱变育种方法包括以下步骤:
步骤S1:选孢子囊成熟的或者即将成熟的龙须菜样品,放置于培养设备中,加入培养基驯化培养1-2天;
步骤S2:设置不同的等离子体处理功率,不同的等离子体处理时间,将龙须菜等海藻样品进行诱变处理;
步骤S3:将诱变处理过的海藻样品在适宜的条件下进行培养,观察不同处理组龙须菜孢子放散情况;
步骤S4:将诱变后放散的孢子进行培养,比较龙须菜孢子长成的个体的生长、生化、抗逆等品质优劣。
进一步的,培养基为液体培养基,根据龙须菜所需要的营养,一般用Provasoli培养基,用于紫菜、海带等诱变采用其他适合的培养基,如果没有要求,对海水藻类均可用Provasoli培养基或者f/2培养基。
本发明其利用等离子体作为诱变的源动力,利用改进的装备使龙须菜能够在孢子囊形成期进行诱变,通过调节不同的诱变功率,进行不同的诱变时间处理,达到促进龙须菜孢子诱变的效果,其在原理上是一种利用等离子体进行诱变技术,设备上分为两个部分,核心部分是等离子体发生器1,上面部分是一个玻璃的培养设备2,在不开启等离子体发生器1的时候可以进行正常的藻类培养,利用正常的培养条件,利用通气进行培养,龙须菜在此培养条件下,可以正常的生长存活,将成熟和孢子放散阶段的龙须菜放在等离子体上面的培养单元里,通过控制等离子体诱变的时间和功率,得到不同诱变效果的龙须菜孢子,进行诱变筛选等工作;
本装置在龙须菜培养装置基础上,偶联了等离子体设备,在龙须菜孢子形成期和成熟期进行诱变,促进孢子诱变,最终形成的孢子放散,获得的诱变个体多样性比较高,能够获得新型诱变基因型的几率比较大;本发明结构设计合理,能得到更好的诱变效果,能够对龙须菜实现快速高效诱变,实现半连续生产,整个过程龙须菜处于生殖状态,在结构上保障了龙须菜孢子和配子在诱变前后处于正常的生理状态,能够快速得到具有优良品质的龙须菜新个体,其中交流电源发生器3使用的是交流电,用于交流电产生高压电火花,最终产生不同功率的等离子,培养设备,2根据不同放置区域的需要可以制作不同体积,不同性状的容器,也可以放置于光照培养箱中,培养基13一般用液体培养基,根据龙须菜所需要的营养,一般用Provasoli培养基,用于紫菜、海带等诱变采用其他适合的培养基,如果没有要求,对海水藻类均可用Provasoli培养基或者f/2培养基,光照设备10一般采用较低的光照条件,因为孢子囊形成期和放散的幼小的孢子都比较脆弱,强光容易损伤新生成的诱变孢子,温度控制器11类似水浴锅的温度计设备,放置于培养设备2中,由于等离子体会产生热量,温度控制非常重要,控制面板14是本设备的综合控制单元,主要包括培养设备中培养条件的控制和不同等离子体处理时间、处理功率等的控制。
本发明在诱变过程中,龙须菜及其孢子繁殖过程处于正常的生长繁殖状态,藻类没有处于长期干出、高温等逆境状态,从而使得到的新藻体具有更好的生活状态。另外,本专利将龙须菜的培养与诱变过程有机结合起来,整个养殖装置和诱变装置合二为一,增加了诱变的几率和藻种的活性,因此,有效节约了时间,为龙须菜新种质培育提供了新途径和新设备。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,包括等离子体发生器(1)和培养设备(2),其特征在于,所述等离子体发生器(1)包括交流电源发生器(3)、高压电极(4)、石英玻璃管(5)、石英纤维(6)、空气进气口(7)和氧化铝底座(8),等离子体发生器(1)的输入端连接有交流电源发生器(3),等离子体发生器(1)的底部和上部均设置有氧化铝底座(8),氧化铝底座(8)之间设置有石英玻璃管(5),石英玻璃管(5)的内部设置有高压电极(4),高压电极(4)的内部设置有石英纤维(6),石英玻璃管(5)的一侧设置有空气进气口(7),交流电源发生器(3)的顶端设置有培养设备(2),等离子体发生器(1)的一侧设置有微秒脉冲电源控制系统(9),微秒脉冲电源控制系统(9)的一侧设置有控制面板(14);
所述培养设备(2)包括光照设备(10)、温度控制器(11)、温度传感器(12)和培养基(13),培养设备(2)的内部设置有培养基(13),培养设备(2)的顶端安装有光照设备(10),培养设备(2)一侧的上部设置有温度控制器(11),培养设备(2)内壁的一侧设置有温度传感器(12)。
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,其特征在于,所述光照设备(10)采用较低的光照条件。
3.根据权利要求1所述的一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,其特征在于,所述温度控制器(11)输出端电性连接光照设备(10)的输入端, 温度控制器(11)的输入端与温度传感器(12)的输入端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,其特征在于,所述培养设备(2)根据不同放置区域的需要可以制作不同体积,不同性状的容器,也可以放置于光照培养箱中。
5.根据权利要求1所述的一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的装置,其特征在于,所述控制面板(14)是综合控制单元,主要包括培养设备中培养条件的控制和不同等离子体处理时间、处理功率等的控制。
6.一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的方法,其特征在于,所述诱变育种方法包括以下步骤:
步骤S1:选孢子囊成熟的或者即将成熟的龙须菜样品,放置于培养设备中,加入培养基驯化培养1-2天;
步骤S2:设置不同的等离子体处理功率,不同的等离子体处理时间,将龙须菜等海藻样品进行诱变处理;
步骤S3:将诱变处理过的海藻样品在适宜的条件下进行培养,观察不同处理组龙须菜孢子放散情况;
步骤S4:将诱变后放散的孢子进行培养,比较龙须菜孢子长成的个体的生长、生化、抗逆等品质优劣。
7.根据权利要求1所述的一种利用等离子体进行龙须菜诱变育种的方法,其特征在于,所述培养基为液体培养基,根据龙须菜所需要的营养,一般用Provasoli培养基,用于紫菜、海带等诱变采用其他适合的培养基,如果没有要求,对海水藻类均可用Provasoli培养基或者f/2培养基。
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