[发明专利]一种冷等离子处理的羊草育种方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及作物育种方法，具体是一种冷等离子处理的羊草育种方法及其应用。

背景技术

羊草别名碱草，学名：Leymuschinensis(Trin.)Tzvel，禾本科赖草属植物的一种，多年生，具下伸或横走根茎；秆散生，直立，高40-90厘米，耐寒、耐旱、耐碱，耐践踏，是建人工草地和治理盐碱化草地的理想草种。

传统羊草育种在过去的几十年研究进度缓慢，还处于起步阶段，严重滞后于生产实践的需要。羊草自交结实率非常低，想要通过自交使基因纯合化，淘汰不良基因型，选优去劣难度系数大，导致育种时间过长、效率较低等局限性；仅凭经验，比较盲目，导致低水平重复、同质化严重。目前，传统羊草育种遇到很大瓶颈，甚至停滞，要想在羊草育种方面有更高的成就，就一定要依靠现代科学技术。曲同宝等利用基因枪法将BADH基因转入羊草研究，可获得的分化转基因植株，阳性植株占总苗数的5％左右。但是，目前具有突破性的转基因育种方法在全球范围内引起了激烈的争论，认为转基因作物具有极大的潜在危险，可能会对人类健康和人类生存环境造成威胁。因此，如何找到一种既能突破传统生物育种低水平重复操作，又不改变基因性状、安全环保的育种手段，成为当务之急。

发明内容

为克服传统羊草育种低水平重复、同质化严重的问题，同时为避免转基因育种潜在危险，加速羊草育种过程，本发明提供一种冷等离子处理的羊草育种方法及其应用。

本发明提供的冷等离子处理的羊草育种方法，包括如下步骤：

1)对羊草繁殖材料进行冷等离子体处理；

2)田间种植筛选，结合进行无性繁殖和分子标记技术辅助筛选，选出具有目标性状且该性状可遗传的单株；

3)以所得单株作为材料育种，选育得到具有目标性状的羊草品种。

其中，步骤1)所述羊草繁殖材料为可供进行羊草繁殖的植物器官，如根、茎、芽、种子等，优选为种子。

其中，步骤1)所述冷等离子体处理，为以氦气为介质，在真空封闭环境中，对羊草繁殖材料进行非电离幅射处理。

其中，所述冷等离子体处理的处理功率为1-500W，处理时间为15-20秒。

优选的，所述冷等离子体处理的处理功率为10-280W，处理时间为15-18秒。

进一步优选的，所述冷等离子体处理的处理功率为20-220W，处理时间为15-18秒。

更进一步优选的，所述冷等离子体处理的处理功率为80-180W，处理时间为18秒。

最优选的，所述冷等离子体处理的处理功率为125W，处理时间为18秒。

其中，所述羊草优选自如下任一品种：吉生1号、吉生2号、吉生3号、吉生4号、农牧1号、农菁4号、中科1号、中科2号、中科3号。

其中，所述目标性状是指：与以未经冷等离子体处理的羊草繁殖材料种植所得的羊草植株相比，具有如下一种或多种的效果：种子发芽能力提高、主根长增长、须根数增多、苗鲜重增加、苗干重增加、分蘖数增加、叶量增加、抽穗率增加、蛋白质含量增加、结实率提高、种子产量增加、干草产量增加、抗寒性增加、抗病性增强。

其中，步骤3)所述选育，为以现有的常规育种方法选育，例如：

A选优良单株通过种子扩繁得到羊草新品种；

B选优良单株通过无性繁殖得到羊草新品种；

C无性系结合测交，得到配合力高的羊草新品种；

D优良单株通过无性繁殖得到多个无性系，进行多系测交、杂交获得混合群体，以混合群体为基础材料选育羊草新品种。

本发明还提供所述冷等离子处理的羊草育种方法在羊草育种中的应用。

本发明冷等离子处理的羊草育种方法，具有以下优点：

1、冷等离子体处理功率人为可控，通过反复试验，可以找到某种羊草种子某一特定性状的最优处理功率和种植的最佳时间段，能更好地满足选育羊草优良品种的需求，有针对性改良某一特定性状，克服了传统的育种手段时间长、目标盲目性、育种质量低、育种成本高的弊端，在羊草育种手段上具有创新性。

2、利用冷等离子技术处理自交系种子能够激发种子活力，实现促长、抗逆效果，育成的羊草种子发芽势、发芽率增加、抗逆性增强、分蘖增加、叶量增加、蛋白质含量增加、结实率增加、种子产量增加、干草产量增加等，填补了农业科学领域中非电离幅射技术在羊草育种上应用的空白。