一种水稻杂交育种装置的制作方法

本实用新型属于植物育种设备的技术领域，更具体地，涉及一种水稻杂交育种装置。

背景技术：

现阶段配制水稻杂交组合是水稻育种及遗传学研究中必不可少的技术手段，在水稻科研工作中起着重要作用。目前常用的方法是：1、授粉的前天下午将母本植株从田间挖出移至室内或其它阴凉场所，用剪刀将已经开过花的颖花去掉；2、当天或第二天早晨七点前将母本稻穗温汤杀雄；3、用剪刀将母本穗子上的颖花剪开，以便授粉时父本花粉可以接触母本颖花的柱头；4、套袋隔离、授粉，重新种植到大田，整个过程基本都是靠手工操作，长期进行人工操作，花粉去除不彻底，且长期进行高精密操作，人工也容易疲累，导致操作失误，整个工序耗时、耗工。近年来劳动力外流进入城市导致农村劳动力紧缺，水稻科研工作中的人工成本居高不下，传统的水稻杂交组合配制方法已经无法适应新时代下水稻科研工作的要求。

同时学者研究发现，水稻颖花在开花时呼吸强度显著升高，浓度高于5％的二氧化碳气体可以显著地诱导水稻开花，而且高浓度的二氧化碳处理对花药开裂、花粉及柱头活性和子房发育没有不良影响。因此本实用新型利用二氧化碳气体促进母本颖壳打开，剪颖后设置温汤杀雄工序，在杀雄温度43-45℃、杀雄时间3-5min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响，剪颖后温汤杀雄方法延长粳稻杂交剪颖的工作时间，后期结合负压装置去除装置壳体内的母本花粉，缩短花粉去除时间，提高了杂交效率，节省了大量劳动力，配制相同数量的杂交组合所需劳动力仅为传统方法的四分之一，而且改善了原始培育过程中因为人工去除花粉，但是并不能完全去除，导致自花授粉影响水稻杂交品种纯度的问题，实现了杂交水稻的定向培育，精密配种。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷与不足，本实用新型提供了一种水稻杂交育种装置，利用二氧化碳气体促进母本颖壳打开，剪颖后设置温汤杀雄工序，后期再结合负压装置去除装置壳体内的母本花粉，缩短花粉去除时间，提高了杂交效率，而且改善了原始培育过程中因为人工去除花粉，但是并不能完全去除，导致自花授粉影响水稻杂交品种纯度的问题，实现了杂交水稻的定向培育，精密配种。

一种水稻杂交育种装置，该装置包括一个水平设置的内部中空的装置壳体，在装置壳体的内底部设置有上方开口的水槽，在装置壳体上位于水槽的上方设置有进水口，在水槽的底部设置有排水口，用于控制水槽内的水量，在水槽内设置有加热装置和温控装置，温控装置通过线路连接加热装置，通过加热装置对水槽内的水进行加热，通过温控装置调控水槽内的水温，在装置壳体内设有植株固定装置，植株固定装置包括设置在装置壳体内的可升降的中心轴，在中心轴的外设置有若干用于固定水稻的植株固定夹；装置壳体的顶部设置有用于向装置壳体内通入二氧化碳的入气口，并连通外置的二氧化碳发生装置。通过向密封的装置壳体内充入浓度高于5％的二氧化碳气体，利用二氧化碳气体促进固定在植株固定夹上母本颖壳打开，通过可升降的中心轴，将母本浸润在水槽内，通过温汤杀雄去除母本上剩余的花粉，缩短母本的花粉去除时间，同时可完全灭绝母本的花粉活性，为定向培育打下良好的基础。

进一步：在中心轴外套设有可绕中心轴旋转的植株固定转盘，植株固定夹均设置在植株固定转盘上，人工可直接通过植株进出仓门将水稻母本固定在植株固定夹上。

进一步：植株固定转盘为圆环形，植株固定转盘的中心轴与所述中心轴的轴线位于同一直线上且垂直于装置壳体的底部。设置圆环形的植株固定转盘，使植株固定夹可在出现在植株进出仓门处，便于植株的取放。

进一步：植株固定夹均衡分布在植株固定转盘上，等间距分布植株固定夹，合理安排水稻母本的位置，充分利用装置的内部空间。

进一步：水槽呈圆环形，对应在植株固定转盘的下方，用于浸润固定在植株固定夹上的植株，设置与植株固定转盘位置对应的圆环形水槽，节约用水量，缩短水温加热时间，提高了工序效率。

进一步：在装置壳体的上方设有抽气口，抽气口通过管路连通外置的真空抽气泵，因花粉可在空气中留存，且会有一定的存活期，为实现更彻底的去除装置内部的活性花粉，温汤杀雄后通过真空抽气泵抽出装置内空气中残留的花粉，实现精密配种。

进一步：装置壳体的侧壁上设置有可开启或者关闭的植株进出仓门，便于植株的取放。

进一步：装置壳体的底部设置有底座，底座下设有滑轮，便于装置的移动。

本实用新型属于植物育种设备的技术领域，更具体地，涉及一种水稻杂交育种装置。本实用新型利用二氧化碳气体促进母本颖壳打开，同时结合剪颖后设置温汤杀雄工序，在杀雄温度43-45℃、杀雄时间3-5min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响，剪颖后温汤杀雄方法延长粳稻杂交剪颖的工作时间，最后结合负压装置去除装置壳体内部空气中残留的母本花粉，缩短了花粉去除时间，提高了杂交效率，节省了大量劳动力，配制相同数量的杂交组合所需劳动力仅为传统方法的四分之一，而且改善了原始培育过程中因为人工去除花粉，但是并不能完全去除，导致自花授粉影响水稻杂交品种纯度的问题，实现了杂交水稻的定向培育，精密配种。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本实用新型实施例公开的一种水稻杂交育种装置的结构示意图；

图示标号：1、装置壳体，11、进水口，12、排水口，13、入气口，14、植株进出仓门，15、抽气口，2、水槽，3、加热装置，4、温控装置，5、植株固定装置，51、中心轴，52、植株固定夹，53、植株固定转盘。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，本实用新型公开了一种水稻杂交育种装置，该装置包括一个水平设置的内部中空的装置壳体1，在所述装置壳体1的内底部设置有上方开口的水槽2，在所述装置壳体1上位于所述水槽2的上方设置有进水口11，在所述水槽2的底部设置有排水口12，用于控制所述水槽2内的水量，在所述水槽2内设置有加热装置3和温控装置4，所述温控装置4通过线路连接所述加热装置3，通过加热装置3对所述水槽2内的水进行加热，通过温控装置4调控所述水槽2内的水温，在所述装置壳体1内设有植株固定装置5，所述植株固定装置5包括设置在所述装置壳体1内的可升降的中心轴51，在所述中心轴51的外设置有若干用于固定水稻的植株固定夹52；所述装置壳体1的顶部设置有用于向所述装置壳体1内通入二氧化碳的入气口13，并连通外置的二氧化碳发生装置。或者采用上下开合的装置壳体设计，从上方直接在植株固定夹上实现取放工序。升降的中心轴可通过电机驱动，或者通过齿轮驱动。

在所述中心轴51外套设有可绕所述中心轴51旋转的植株固定转盘53，所述植株固定夹52均设置在所述植株固定转盘53上。植株固定夹的升降及旋转功能可通过螺杆与螺母的配合类型实现，也可分别通过两个驱动装置分别实现升降及旋转功能。

所述植株固定转盘53为圆环形，所述植株固定转盘53的中心轴与所述中心轴51的轴线位于同一直线上且垂直于所述装置壳体1的底部。

所述植株固定夹52均衡分布在所述植株固定转盘53上。

所述水槽2呈圆环形环形，对应在所述植株固定环53的下方，用于浸润固定在所述植株固定夹52上的植株。也可以直接采用方形结构设计的水槽2。

在所述装置壳体1的上方设有抽气口15，所述抽气口15通过管路连通外置的真空抽气泵。

所述装置壳体1的侧壁上设置有可开启或者关闭的植株进出仓门14。

所述装置壳体1的底部设置有底座，所述底座下设有滑轮。

本装置的工作原理：打开植株进出仓门14，通过驱动装置驱动植株固定夹52升降旋转到植株进出仓门14处，将水稻母本倒置固定在植株固定夹52上，关闭植株进出仓门14，通过进水口11向水槽2内注水达到一定的水量，通过加热装置3及温控装置4调控所述水槽2内的水温，同时通过入气口13向装置壳体1内充入浓度高于5％的二氧化碳气体，促进水稻母本的颖壳打开后通过驱动装置控制水稻母本下降，使母本颖壳浸润在温水中，通过加热装置3及温控装置4调整水槽内的水温使水温达到43-45℃，浸润5min钟后，完成母本的温汤杀雄工序，打开排水口12，排出水槽2内的水后关闭排水口12，打开植株进出仓门14去除完成花粉去除工序的水稻母本后关闭植株进出仓门14，打开抽气口15，通过外置的真空抽气泵抽出装置壳体1内的空气，以备下次使用。

本实用新型利用二氧化碳气体促进母本颖壳打开，同时结合剪颖后设置温汤杀雄工序，在杀雄温度43-45℃、杀雄时间3-5min条件下，可以有效杀死粳稻的花药而对柱头没有影响，剪颖后温汤杀雄方法延长粳稻杂交剪颖的工作时间，后期再结合负压装置去除壳体装置内空气中残留的母本花粉，缩短了花粉去除时间，提高了杂交效率，节省了大量劳动力，配制相同数量的杂交组合所需劳动力仅为传统方法的四分之一，而且改善了原始培育过程中因为人工去除花粉，但是并不能完全去除，导致自花授粉影响水稻杂交品种纯度的问题，实现了杂交水稻的定向培育，精密配种。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。