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一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法.pdf

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一種 玉米 單倍體 種子 快速 催芽 方法
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摘要
申請專利號:

CN201710361498.8

申請日:

20170522

公開號:

CN106973582A

公開日:

20170725

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01C1/00,A01N59/00,A01N33/22,A01P21/00 主分類號: A01C1/00,A01N59/00,A01N33/22,A01P21/00
申請人: 華中農業大學
發明人: 杜雷,劉永忠,馬克軍,徐尚忠
地址: 430070 湖北省武漢市洪山區獅子山街一號
優先權: CN201710361498A
專利代理機構: 武漢宇晨專利事務所 代理人: 江麗麗;王敏鋒
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710361498.8

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明提供了一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法,其步驟是:1)選取初篩的玉米擬單倍體種子,清水浸泡后置于稀釋75?100倍的福爾馬林中消毒;2)在浸種液中浸種20?28小時,浸種液為蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液(v:v:v)=4000?6000:1:50?75;3)剔除胚部有紫色標記的混雜種子;4)恒溫催芽;5)幼苗長度大于1厘米時,剔除芽鞘尖為紫色的雜株幼苗。采用本方法可在浸種催芽階段簡便的區分混雜種子和雜株幼苗,使最終幼苗中雜株率降低至5%以下;單倍體種子從浸種至幼苗伸長至2?4厘米只需72?90小時,大量縮短發芽時間,感病率降至5%以下;并能夠簡便的無損分批處理幼苗。

權利要求書

1.一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法,其步驟是:1)初篩及種子消毒:選取胚部無紫色標記、糊粉層有紫色標記的玉米擬單倍體種子,浸于清水中,室溫浸泡4-6小時,然后置于稀釋75-100倍的福爾馬林中,室溫消毒30-60分鐘;2)適溫浸種:取消毒后的種子置于浸種液中28-30℃浸種20-28小時,所述的浸種液由體積比為4000-6000:1:50-75的蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液組成;3)混雜種子剔除:步驟2)中經浸種過的單倍體種子胚部色素顯色明顯,剔除胚部有紫色標記的混雜種子;4)恒溫催芽:將步驟3)留取的種子置于濾紙上,濾紙的上、下層分別覆蓋麻布,噴施蒸餾水以浸濕濾紙及上下層麻布,光照3000-6000Lx、恒溫28℃條件下催芽;5)雜株剔除:幼苗長度大于1厘米時,剔除芽鞘尖為紫色的雜株幼苗。2.根據權利要求1所述的玉米單倍體種子快速催芽及去雜的方法,其特征在于:步驟1)中福爾馬林的稀釋倍數為75倍,消毒時間為30分鐘。3.根據權利要求1所述的玉米單倍體種子快速催芽及去雜的方法,其特征在于:步驟2)中浸種液由體積比為4000:1:53的蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液組成。

說明書

技術領域

本發明屬于農作物栽培技術領域,具體涉及一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜的方法。

背景技術

玉米利用單倍體誘導系作父本雜交產生的種子中,大約有10%的母本單倍體種子,這些單倍體種子經加倍就是我們所需要的雙單倍體自交系。由于單倍體誘導系胚部和胚乳糊粉層都攜帶紫色標記,而被誘導母本材料一般不攜帶這些色素標記,因此雜交一代種子中母本單倍體表現為胚部無紫色標記、胚乳糊粉層攜帶紫色標記(簡稱PW種子),雜合種子中胚部和胚乳糊粉層都攜帶紫色標記(簡稱PP種子),利用上述原理能夠簡便的區分單倍體種子和雜合種子。但實際應用中存在以下兩個問題:

①不同母本背景顯色程度不盡相同,導致部分籽粒顯色不明顯,在籽粒階段很難辨別紫色素標記,最終會導致所選取的PW種子中混有10-25%的PP種子,給下一步加倍及去雜過程增添大量額外工作。

②被誘導母本材料一般為分離群體,被誘導后代中PW種子發芽勢不盡相同,因此并不能保證所有PW種子出芽時間一致,即某一時間點不同PW種子幼苗長短不一,這就給后一步幼苗的加倍處理造成較大麻煩,因為幼苗加倍時需要幼苗長度基本保持在一致。

針對以上問題,本發明提供了一種玉米單倍體種子快速的浸種催芽及去雜方法,該方法主要包括種子消毒處理、適溫浸種、種子去雜、恒溫催芽、幼苗去雜五個步驟。通過本發明可以達到以下目的和效果:a)在浸種和催芽階段通過兩次簡便的區分混雜種子和幼苗雜株,使最終幼苗中雜株率降低至5%以下;b)利用一種簡便的消毒滅菌方法,解決單倍體種子在浸種催芽階段易感病的問題,使催芽48小時后幼苗染病率低于5%;c)單倍體種子從浸種至幼苗伸長至2-4厘米只需72-90小時,大量縮短發芽時間;d)催芽過程中將種子置于濾紙上,上下覆蓋麻布,利用麻布進行保濕透氣,并利用濾紙隔離防止胚根插入麻布中不易提取幼苗,同時濾紙能夠快速均勻的吸收儲存于麻布中的水分保證種子吸水充足和一致;e)依據不同幼苗的伸長情況選取特定長度待加倍幼苗而不影響其它未達標幼苗的繼續生長,并保持最終PW種子發芽率在92%以上;。

發明內容

本發明的目的在于提供一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法,該方法主要包括種子消毒處理、適溫浸種、種子去雜、恒溫催芽、幼苗去雜五個步驟,可降低浸種催芽過程中感病率,有效縮短發芽時間,提高發芽率和PW種子的純度。

為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:

一種玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法,其步驟是:

1、初篩及種子消毒:選取胚部無紫色標記、糊粉層有紫色標記的玉米擬單倍體種子,浸于清水中,室溫(20-30℃,以下相同)浸泡4-6小時,然后置于稀釋75-100倍的福爾馬林中,室溫消毒30-60分鐘;

2、適溫浸種:取消毒后的種子置于浸種液中28-30℃浸種20-28小時,所述的浸種液含有體積比為4000-6000:1:50-75的蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液;

3、混雜種子剔除:步驟2中經浸種過的單倍體種子胚部色素顯色明顯,剔除胚部有紫色標記的混雜種子;

4、恒溫催芽:將步驟3留取的種子置于濾紙上,濾紙的上、下層分別覆蓋麻布,蒸餾水浸濕濾紙及上下層麻布,光照3000-6000Lx、恒溫28℃條件下催芽;

5、雜株剔除:幼苗長度大于1厘米時,剔除芽鞘尖為紫色的雜株幼苗。

6、選取特定長度幼苗:步驟5后,依據不同幼苗的伸長情況選取特定長度幼苗用于下一步加倍處理,同時不影響其它未達標準長度幼苗的繼續生長。

優選的,步驟1中福爾馬林的稀釋倍數為75倍,消毒時間為30分鐘。

優選的,步驟2)中浸種液由體積比為4000:1:53的蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液組成。

與現有技術相比,本發明具有以下優點及有益效果:

1、第一次種子去雜仍是基于胚部顯色原理,但通過浸種后,顯色更加明顯,降低了肉眼辨別難度;第二次去雜是基于芽鞘尖顯色原理,即雜株芽鞘尖表現出紫色標記,單倍體芽鞘尖無標記來區分,分辨標準簡便,操作易行。兩次去雜過程能夠簡便的將雜株率降至5%以下,無需借助儀器。

2、該種子消毒方法,操作簡便效果顯著,使催芽48小時后種子感病率降至5%以下,基本不會由于種子感病而影響發芽率。

3、該浸種催芽方法僅用時72-90小時幼苗即可伸長至2-4厘米,顯著減少發芽時間;同時在操作中,可選取特定長度幼苗用于下一步加倍處理,并不影響其它未達標準長度幼苗的繼續生長。

4、該區分雜合子的方法在加倍處理前進行,避免待移栽田間后操作,大量減少了后續加倍和移栽工作;同時該方法僅依據色素變化肉眼即可觀察,操作簡便易行。

附圖說明

圖1為浸泡后混雜種子辨別,箭頭標識處為浸種后紫色標記顯現。

圖2為幼苗雜株的辨別,箭頭處為雜株芽鞘尖有紫色標記。

圖3為選取特定長度幼苗用于下一步加倍處理,發芽先后幼苗之間不相互影響。

具體實施方式

實施例1:不同滅菌條件下玉米單倍體種子催芽效果的比較

選取正常擬單倍體種子700粒,分成7份各100粒;于室溫浸泡4-6小時后,分別用如表1所示7種消毒處理方法,然后將種子置于濾紙上,濾紙的上、下層分別覆蓋麻布,蒸餾水以浸濕濾紙及上下層麻布,光照3000-6000Lx、恒溫28℃條件下催芽。結果顯示,48小時后,稀釋50倍、75倍及100倍福爾馬林溶液(40%甲醛溶液)消毒效果較好,基本能夠將帶菌種子率控制在5%以內,但稀釋50倍福爾馬林溶液對種子發芽率有明顯的影響。因此,推薦消毒組合稀釋75-100倍福爾馬林溶液消毒30-60分鐘,最優組合為稀釋75倍福爾馬林溶液消毒30分鐘。

表1 不同滅菌條件下催芽結果

實施例2:浸種液對玉米單倍體種子發芽勢的影響

選取正常擬單倍體種子400粒,利用實例1中最優消毒方法(稀釋75倍福爾馬林溶液消毒30分鐘)消毒后,分成4份,各100粒,用如表2所示4種浸種液進行浸種20-28小時。結果顯示,72小時(包括浸種時間)發芽勢,組合①、②、③明顯優于對照組④,同時組合①優于組合②、③;最終發芽率也是組合①、②、③明顯優于對照組④,同時組合①優于組合②、③。因此,浸種液最佳組合為組合①,即蒸餾水:復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液(v:v:v)=4000:1:53,復硝酚鈉的產品信息為:為一種總有效成分含量1.8%的植物生長調節劑,含鄰硝基苯酚鈉0.6%,對硝基苯酚鈉0.9%,5-硝基鄰甲氧基苯酚鈉0.3%,水劑,由旭化學工業(漳州)有限公司制造。

表2 浸種液對玉米單倍體種子發芽的影響

實施例3:玉米單倍體種子快速催芽及去雜方法

1、種子消毒:選取經過初篩選的玉米擬單倍體種子,即胚部無紫色標記、糊粉層有紫色標記的種子,置于清水中,室溫下浸泡4-6小時,然后置于稀釋75-100倍的福爾馬林(40%甲醛溶液)中,室溫消毒30-60分鐘;利用該方法消毒后,約95%的種子在后續浸種催芽過程中能夠保持不發病狀態,同時基本不影響發芽率。

2、適溫浸種:取消毒后的種子置于浸種液中28-30℃浸種20-28小時,所述的浸種液含有體積比為4000-6000:1:50-75的蒸餾水:1.8%有效成分含量的復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液。

3、混雜種子剔除:步驟2中經浸種過的單倍體種子胚部色素顯色更加明顯,能夠清晰準確區分約80-90%混雜種子,剔除胚部出現紫色標記的混雜種子(見圖1)。

4、恒溫催芽:將步驟3留取的種子置于濾紙上,濾紙的上、下層分別覆蓋麻布(麻布保水透氣的同時,利用濾紙隔離胚根與麻布,防止胚根插入麻布空隙中,不便于拔取幼苗),噴施蒸餾水以浸濕濾紙及上下層麻布,光照3000-6000Lx、恒溫28℃條件下催芽;24-32小時后種子將露白,48-60小時后幼苗將伸長至1-4厘米。

5、雜株剔除:步驟4中,長度大于1厘米的幼苗可以清晰辨別芽鞘尖部色素累計情況(見圖2),芽鞘尖成紫色為雜株予以剔除,此步驟能夠區分剩余大多數雜株,最終雜株率降至5%以下;剩余幼苗可以進行下一步加倍處理。

6選取特定長度幼苗:步驟5后,依據不同幼苗的伸長情況選取特定長度幼苗用于下一步加倍處理,同時不影響其它未達標準長度幼苗的繼續生長。

實施例4:玉米單倍體種子快速催芽方法中消毒及浸種對催芽效果的影響

本實施例比較了消毒及浸種處理對玉米單倍體種子催芽效果的影響,方法如下:

對照組(CK):利用傳統的砂:水=100:18基質發芽,種子埋藏于基質中;

處理一(消毒+浸種液):用稀釋75倍的福爾馬林消毒30分鐘;浸種液為蒸餾水:1.8%有效成分含量復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液(v:v:v)=4000:1:53,浸種20小時;

處理二(消毒+無浸種液):用稀釋75倍的福爾馬林消毒30分鐘;浸種液為蒸餾水;

處理三(不消毒+浸種液):用蒸餾水消毒30分鐘;浸種液為蒸餾水:1.8%復硝酚鈉:30%過氧化氫溶液=4000:1:53,浸種20小時;

處理四(不消毒+無浸種液):用蒸餾水消毒30分鐘;浸種液為蒸餾水,浸種20小時;

結果顯示(如表3),對照組主要缺點在于不便于及時區分和提出雜株,及不便于分批分離幼苗;不消毒組種子帶菌率明顯高于消毒組,同時對最終發芽率有一定的影響;無浸種液組主要缺點是72小時發芽勢明顯低于有浸種液組,同時對發芽率有一定的影響。因此,利用新的浸種催芽方法降低了種子感病率、提高了種子發芽勢及發芽率、簡化了去雜過程、實現了無損分批處理幼苗。

表3 不同催芽處理結果

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