一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置

技术领域

本发明涉及生物育种研发技术领域，尤其涉及一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置。

背景技术

生物育种是利用遗传学、细胞生物学、现代生物工程技术等方法原理培育生物新品种的过程。在高中阶段所介绍的育种方法主要有:杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种(组织培养育种)、基因工程育种(转基因育种)等。其中，诱变育种凭借着能够创造新的基因进而获取新的性状的优点，近年来逐渐成为了培育新的植物品种的主流方向。

诱变育种的方法可分为物理方法和化学方法两种，其中，化学方法是利用化学诱变剂对植株各部分或组织进行处理，使其发生突变，然后筛选突变体进行选育，最终培育出新品种。对于植株种子的化学诱变，一般是将其长时间浸泡在化学诱变剂溶液中，使化学诱变剂充分浸透到种子内部，种子吸收化学诱变剂后，概率性发生突变，突变概率与种子吸收化学诱变剂剂量有关，吸收剂量过多，种子容易出现严重生理损伤，进而出现无法正常存活和生长发育的现象，吸收剂量过少会导致突变概率低下，进而出现突变体数量过少的情况，二者综合考虑之下，同类种子会存在一个适宜吸收剂量，但是在现有的化学诱变育种过程中，因使用的化学诱变剂溶液浓度极低，所以难以把控种子吸收剂量情况，进而导致诱变效率低下。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：诱变育种的方法可分为物理方法和化学方法两种，其中，化学方法是利用化学诱变剂对植株各部分或组织进行处理，使其发生突变，然后筛选突变体进行选育，最终培育出新品种。对于植株种子的化学诱变，一般是将其长时间浸泡在化学诱变剂溶液中，使化学诱变剂充分浸透到种子内部，种子吸收化学诱变剂后，概率性发生突变，突变概率与种子吸收化学诱变剂剂量有关，吸收剂量过多，种子容易出现严重生理损伤，进而出现无法正常存活和生长发育的现象，吸收剂量过少会导致突变概率低下，进而出现突变体数量过少的情况，二者综合考虑之下，同类种子会存在一个适宜吸收剂量，但是在现有的化学诱变育种过程中，因使用的化学诱变剂溶液浓度极低，所以难以把控种子吸收剂量情况，进而导致诱变效率低下。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置，包括诱变育种箱和电导率监测仪，所述诱变育种箱的底侧壁上设有多个支脚，所述电导率监测仪上设有电导率电机探杆，所述诱变育种箱的一外侧壁上固定连接有安装壳，所述诱变育种箱靠近安装壳的一侧壁上设有空槽，所述空槽将诱变育种箱和安装壳连通，所述空槽内设有半透膜，所述诱变育种箱内设有化学诱变剂溶液，所述安装壳内设有强电解质溶液，所述电导率电机探杆的一端插入强电解质溶液液面下，所述空槽的一内侧壁上对称设有两个滑槽，两个所述滑槽内均滑动连接有封堵挡板，所述封堵挡板的一端滑动连接在空槽内，两个所述封堵挡板伸出滑槽的一端上固定连接有固定块，所述固定块上固定连接有拉环，所述诱变育种箱上设有种子取放装置。

优选地，所述种子取放装置包括把手，所述把手上固定连接有L形支撑杆，所述L形支撑杆上固定连接有连接板，所述连接板远离L形支撑杆的一侧壁上固定连接有弹簧，所述弹簧远离连接板的一端上固定连接有浸泡网篮，所述L形支撑杆上固定连接有卡件，所述卡件卡接在诱变育种箱的一端上，所述浸泡网篮伸入化学诱变剂溶液液面下，所述诱变育种箱内设有加热装置。

优选地，所述加热装置包括螺旋线圈，所述螺旋线圈设置在诱变育种箱的底端内，所述浸泡网篮与螺旋线圈呈正对设置，所述浸泡网篮靠近螺旋线圈的一端由表面涂覆有防腐涂层的金属板制成，所述浸泡网篮的底侧壁上对称固定连接有两个磁板。

优选地，所述空槽的一侧壁上对称设有两个V形密封槽，所述封堵挡板靠近V形密封槽的一端与其呈匹配设置，所述封堵挡板远离固定块的一端插接在V形密封槽内。

优选地，所述诱变育种箱内设有第一磁块，所述第一磁块位于两个滑槽之间，两个所述封堵挡板上均设有第二磁块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过安装壳、强电解质溶液和半透膜的设计，借助电导率监测仪间接的实时监测诱变育种箱内的化学诱变剂溶液中化学诱变剂的浓度变化，从而得知浸泡在化学诱变剂溶液中的种子总体吸收化学诱变剂的总量，以便在种子吸收总量达到预期适宜量后快速将种子取出，防止种子因吸收化学诱变剂过多而出现严重生理损伤，进而出现无法正常存活和生长发育的现象，以及种子因吸收化学诱变剂过少而导致突变概率低下，进而出现突变体数量过少的情况，能够稳定且有效的降低诱变过程中的致死率并提升突变体数量，从而提升诱变概率，进而实现提升化学诱变效率的目的。

附图说明

图1为本发明提出的一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置的内部结构剖视图；

图2为图1中A结构的放大图；

图3为本发明提出的一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置的螺旋线圈的结构示意图。

图中：1诱变育种箱、2电导率监测仪、3电导率电极探杆、4安装壳、5空槽、6半透膜、7化学诱变剂溶液、8强电解质溶液、9滑槽、10封堵挡板、11固定块、12拉环、13V形密封槽、14第一磁块、15第二磁块、16把手、17L形支撑杆、18连接板、19弹簧、20浸泡网篮、21卡件、22螺旋线圈、23磁板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种有效提升化学诱变效率的诱变育种装置，包括诱变育种箱1和电导率监测仪2，诱变育种箱1的底侧壁上设有多个支脚，电导率监测仪2上设有电导率电机探杆3，诱变育种箱1的一外侧壁上固定连接有安装壳4，诱变育种箱1靠近安装壳4的一侧壁上设有空槽5，空槽5将诱变育种箱1和安装壳4连通，空槽5内设有半透膜6，诱变育种箱1内设有化学诱变剂溶液7，安装壳4内设有强电解质溶液8，电导率电机探杆3的一端插入强电解质溶液8液面下，利用电导率监测仪2实时监测诱变育种箱1内的化学诱变剂溶液中化学诱变剂的浓度变化。

由于初始溶液总量是已知的，因此只要知晓浓度变化，就可以得知浸泡在化学诱变剂溶液7中的种子总体吸收化学诱变剂的总量，从而能够在种子吸收总量达到预期适宜量后快速将种子取出，防止种子因吸收化学诱变剂过多而出现严重生理损伤，进而出现无法正常存活和生长发育的现象，以及种子因吸收化学诱变剂过少而导致突变概率低下，进而出现突变体数量过少的情况，所以本发明能够稳定且有效的降低诱变过程中的致死率并提升突变体数量，从而提升诱变概率，进而实现提升化学诱变效率的目的。

但是在实际操作时，由于化学诱变剂种类繁多，有些化学诱变剂溶液7是电解质而有些是非电解质，且电导率监测仪2是通过测定溶液电导率来监测浓度变化的，在检测过程中会对溶液进行一定程度的电解，因此无法直接对化学诱变剂溶液7进行浓度测量，所以在本发明中，采用了半透膜6、安装壳4和强电解质溶液8的设计，在将种子浸入化学诱变剂溶液7之前，调配好相同浓度的强电解质溶液8，将其倒入安装壳4内，因为半透膜6两边溶液浓度相同，因此无渗透现象发生，然后将泡过水的种子浸入化学诱变剂溶液7中，泡水是为了促进种子的新陈代谢，进而促进种子对化学诱变剂的吸收，并防止其从化学诱变剂溶液7中吸水。

随着种子对化学诱变剂的吸收，溶质减少，导致化学诱变剂溶液7浓度降低，半透膜6两边溶液浓度失衡，在渗透压作用下，化学诱变剂溶液7中的水分子向强电解质溶液8方向转移，使得强电解质溶液8浓度降低，通过直接监测强电解质溶液8的浓度变化，来监测水分子转移量，进而实现间接监测化学诱变剂溶液7的浓度变化，空槽5的一内侧壁上对称设有两个滑槽9，两个滑槽9内均滑动连接有封堵挡板10，封堵挡板10的一端滑动连接在空槽5内，两个封堵挡板10伸出滑槽9的一端上固定连接有固定块11。

固定块11上固定连接有拉环12，利用封堵挡板10，防止在倒入强电解质溶液8前，化学诱变剂溶液7中的水分子穿过半透膜6进入安装壳4内，空槽5的一侧壁上对称设有两个V形密封槽13，封堵挡板10靠近V形密封槽13的一端与其呈匹配设置，封堵挡板10远离固定块11的一端插接在V形密封槽13内，增强封堵挡板10封堵的密封性，诱变育种箱1内设有第一磁块14，第一磁块14位于两个滑槽9之间，两个封堵挡板10上均设有第二磁块15，无需将封堵挡板10抽出，仅需将其拉起一定高度，即可借助第一磁块14和第二磁块15之间的磁力作用，对封堵挡板10的位置进行固定，使其保持打开状态。

诱变育种箱1上设有种子取放装置，种子取放装置包括把手16，把手16上固定连接有L形支撑杆17，L形支撑杆17上固定连接有连接板18，连接板18远离L形支撑杆17的一侧壁上固定连接有弹簧19，弹簧19远离连接板18的一端上固定连接有浸泡网篮20，L形支撑杆17上固定连接有卡件21，卡件21卡接在诱变育种箱1的一端上，浸泡网篮20伸入化学诱变剂溶液7液面下，待化学诱变的种子放在浸泡网篮20内，诱变育种箱1内设有加热装置，加热装置包括螺旋线圈22。

螺旋线圈22设置在诱变育种箱1的底端内，浸泡网篮20与螺旋线圈22呈正对设置，浸泡网篮20靠近螺旋线圈22的一端由表面涂覆有防腐涂层的金属板制成，浸泡网篮20的底侧壁上对称固定连接有两个磁板23，给螺旋线圈22接上交流电源，在低温浸泡种子一段时间后，打开交流电源，基于电涡流效应，浸泡网篮20底侧的金属板发热，对化学诱变剂溶液7进行缓慢加热，通过加热，加快诱变反应和种子对化学诱变剂的吸收，进而提升化学诱变的效率，在交变电流流经螺旋线圈22产生的交变磁场作用下，磁板23带动浸泡网篮20在化学诱变剂溶液7内小幅度的上下晃动，防止种子积聚在一起而影响到对化学诱变剂的吸收。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。