一种培育玉米自交系用授粉装置及鉴定其耐低氮性的方法

    专利2025-06-06  81


    本发明属于农作物育种,具体涉及一种培育玉米自交系用授粉装置及鉴定其耐低氮性的方法。


    背景技术:

    1、在现有技术中,玉米自交耐低氮性是指玉米自交系在低氮条件下的生长和产量表现,以及对低氮胁迫的适应能力,而玉米自交耐低氮性是玉米杂交种育种的重要形状之一,它可以提高玉米的氮素利用效率,减少化肥的使用,从而保护环境,且提高玉米的生态适应性。目前,反应玉米自交系在低氮下的指标有根系性状、叶片性状、干物质累积量、氮素含量等,以此筛选出耐低氮的玉米自交系,作为杂交种的优良亲本。

    2、目前,传统的玉米自交授粉方式为人工采集雄穗上的花粉,然后撒播在雌穗上,此种方法容易造成花粉的浪费和不均匀,且在对玉米进行授粉时,为了保证授粉的效果需在特定的时间对其进行授粉,较为麻烦,且由于氮素的过量或不足都会影响玉米的生长和品质。因此,亟需一种能够自动授粉,并能够实时监测多组玉米叶片氮含量的变化,从而筛选出耐低氮能力强的玉米自交系品种的方法。


    技术实现思路

    1、基于上述技术问题,本发明提供一种培育玉米自交系用授粉装置及鉴定其耐低氮性的方法,该方法能够自动授粉,并实时监测玉米叶片氮含量的变化,从而便于筛选出耐低氮能力强的玉米自交系品种。

    2、其具体技术方案为:

    3、一种培育玉米自交系用授粉装置,包括:固定筒体、移动槽、移动筒体、第一电动推杆、取粉组件、授粉组件和监控系统;固定筒体为中空腔体;移动槽设置在固定筒体的顶部;移动筒体为一端具有开口的中空腔体,且移动筒体的底部嵌入移动槽内;第一电动推杆固定在固定筒体的一侧,且第一电动推杆的伸缩端与移动筒体相连;取粉组件包括存粉盒、第一气泵、伸缩管和伸缩盖筒,存粉盒设置在移动筒体的一侧,第一气泵的输出端与存粉盒相连通,伸缩管设置在移动筒体内部的顶壁,伸缩管与第一气泵的输入端与伸缩管的一端相连通,且伸缩管的另一端与伸缩盖筒相连通;授粉组件包括第二气泵、第一授粉机构和第二授粉机构,第二气泵的输入端与存粉盒相连通,气泵的输出端分别与第一授粉机构和第二授粉机构相连通,且第一授粉机构和第二授粉机构分别设置在移动筒体的内部;监控系统包括控制器、传感器组和摄像头,传感器组和摄像头均设置在伸缩筒体内,且传感器组、摄像头和第一电动推杆均与控制器相连。

    4、另外,本发明提供的上述技术方案中的一种培育玉米自交系用授粉装置还可以具有如下附加技术特征:

    5、在上述技术方案中,第一授粉机构包括:第一连接管、第一环形管和第一电磁阀;第一连接管的一端与第二气泵的输出端相连通;第一环形管固定在伸缩筒体的内壁,第一环形管为中空腔体,第一环形管内壁设有多个喷头,且第一环形管与第一连接管的另一端相连通;第一电磁阀设置在第一连接管上。

    6、在上述技术方案中,第二授粉机构包括:第二连接管、第二环形管和第二电磁阀;第二连接管的一端与第一连接管相连通;第二环形管固定在伸缩筒体的内壁,第二环形管为中空墙体,第二环形管内壁设有多个喷头,且第二环形管与第二连接管的另一端相连通;第二电磁阀设置在第二连接管上;其中,第二环形管与第一环形管之间有一定距离。

    7、在上述技术方案中,伸缩盖筒包括:第一盖筒、第二电动推杆和第二盖筒;第一盖筒为一端具有开口的中空腔体,且第一盖筒与伸缩管相连;第二电动推杆固定在第一盖筒的一侧;第二盖筒绕设在第一盖通筒的外侧,且第二电动推杆的伸缩端与第二盖筒相连。

    8、在上述技术方案中,还包括:第三电动推杆;第三电动推杆通过转动座设置在移动筒体内壁的顶部,且第三电动推杆的伸缩端与第一盖筒铰接。

    9、在上述技术方案中,还包括:四个滑槽和四个滑块;四个滑槽分别设置在第一盖筒的外侧;四个滑块分别与第一盖筒的内壁相连,且四个滑块分别嵌入四个滑槽内。

    10、在上述技术方案中,传感器组包括:温湿度传感器、红外光谱仪和位置传感器;温湿度传感器和红外光谱仪的摄像头分别设置在移动筒体内;位置传感器设置在移动筒体内。

    11、在上述技术方案中,还包括:让位槽;让位槽设置在固定筒体的顶部,让位槽与移动槽相连通,且第一环形管和第二环形管均嵌入让位槽内。

    12、在上述技术方案中,还包括:透气孔和透气膜;透气孔设置在移动筒体的顶部;透气膜设置在透气孔处。

    13、一种鉴定玉米自交系的耐低氮性的方法,包括如下步骤:

    14、s1:设置多组试验田,并在多组试验田内加入相同浓度的低氮,再将多组待测玉米分别种植在多组试验田中;

    15、s2:将本发明的一种培育玉米自交系用授粉装置罩设在玉米的外侧,并设定好玉米成长所需的温湿度,并通过摄像头监测玉米的成长状态,待待监测到玉米的最佳授粉时间,自动对其进行授粉;

    16、s3:在步骤s2的过程中,通过红外光谱仪的摄像头分别实时监测多组玉米叶片氮含量的变化,从而得到多组玉米叶片在不同生长时期的含氮量,进而及时调整施肥方案,以便提高玉米的耐低氮能力;

    17、s4:根据采集到的不同品种的玉米自交系在相同浓度下的低氮水平下各个生长时期的含氮量数据进行比对,从而筛选出耐低氮能力强的玉米杂交种。

    18、本发明的一种培育玉米自交系用授粉装置及鉴定其耐低氮性的方法,与现有技术相比,有益效果为:

    19、1.通过本发明的授粉装置能够实现自动根据玉米生长的高度进行调节,当监测到玉米处于最佳授粉时间时自动对其进行授粉的目的,且通过取粉组件和授粉组件结合使用,从而实现将玉米顶端的雄穗上的花粉均匀喷洒在雌穗上的目的,进而提升自交授粉的效果。

    20、2.采用本发明的授粉装置与本发明所提出的方法结合使用,能够实时监测多组玉米叶片氮含量的变化,从而得到多组玉米叶片在不同生长时期的含氮量,并通过数据比对,进而筛选出耐低氮能力强的玉米自交系品种。



    技术特征:

    1.一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,所述第一授粉机构包括:

    3.根据权利要求2所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,所述第二授粉机构包括:

    4.根据权利要求3所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,所述伸缩盖筒包括:

    5.根据权利要求4所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,还包括:

    6.根据权利要求5所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,还包括:

    7.根据权利要求6所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,所述传感器组包括:

    8.根据权利要求7所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,还包括:

    9.根据权利要求8所述的一种培育玉米自交系用授粉装置,其特征在于,还包括:

    10.一种鉴定玉米自交系的耐低氮性的方法,其特征在于,包括如下步骤:


    技术总结
    本发明提供了一种培育玉米自交系用授粉装置及鉴定其耐低氮性的方法,所属农作物育种技术领域,包括:固定筒体、移动槽、移动筒体、第一电动推杆、取粉组件、授粉组件和监控系统;固定筒体为中空腔体;移动槽设置在固定筒体的顶部;移动筒体为一端具有开口的中空腔体,且移动筒体的底部嵌入移动槽内;第一电动推杆固定在固定筒体的一侧,且第一电动推杆的伸缩端与移动筒体相连;取粉组件包括存粉盒、第一气泵、伸缩管和伸缩盖筒,存粉盒设置在移动筒体的一侧,第一气泵的输出端与存粉盒相连通;该方法能够自动授粉,并实时监测玉米叶片氮含量的变化,从而便于筛选出耐低氮能力强的玉米自交系品种。

    技术研发人员:李穆,高婷婷,武阳春,黄威,侯宗运,杜金桓,徐国良,任军,靳一男
    受保护的技术使用者:吉林省农业科学院(中国农业科技东北创新中心)
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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