一种快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质的方法与流程

1.本发明涉及农作物育种技术领域，具体为一种快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质的方法。


背景技术：

2.木薯为大戟科木薯属作物，地下生长富含淀粉的块根，可获得较高的生物量，被称为“先锋作物”和“开荒作物”，是世界三大薯类作物之一，也是年产亿吨以上的七大作物之一，在中国主要分布于广西、广东、海南、云南、福建等热带、亚热带地区。广西是我国最大的木薯生产和加工基地，木薯种植面积和产量均占全国的60％以上，因木薯适宜种植区域为热带和部分亚热带地区，其光、热和水分等条件优越，生物多样性丰富，十分有利于各类病虫(螨)草害的发生和危害。朱砂叶螨是木薯上发生最广泛的一种害螨，各大木薯产区均有分布，雌螨椭圆形，锈红色或深红色。雄螨虫体两侧各有1条长形有时分隔成前后各两块。以成螨、若螨群聚于木薯叶背面吸取汁液，初期页面上呈褪绿的小点，后变灰白色；发生严重时，叶片枯黄似火烧状，造成植株早期落叶或植株早衰。“朱砂叶螨”是世界木薯种植区普遍发生为害最严重的4大有害生物之一，主要寄居在木薯叶背及叶脉两侧刺吸汁液为害，可致使木薯减产20％-70％,为害严重时可导致绝收；木薯种植3个月后才开展人工制造干旱条件，干旱15-30天，开展木薯朱砂叶螨抗性种质筛选工作。
3.该过程中为了研究木薯朱砂叶螨的抗性种质，需要采用田间实地观察的方式，但是受外界环境因素影响较大，如受土壤肥力、草(影响土壤湿度，田间周边杂草可能是木薯朱砂叶螨寄主)、往年螨害情况、是否有连续干旱的极端天气和施肥时间距离极端干旱天气(连续干旱7天或以上的天气)的时间等因素影响，因木薯种植株行距较大(一般为0.8m
×
1m))，同一块地，很难统一以上因素，这就导致木薯朱砂叶螨的抗性种质的筛选周期较长，仅有少数极端天气年份才能评价朱砂叶螨的抗性，不利于短时间内筛选出抗性木薯种质，影响木薯朱砂叶螨抗性育种选育进程。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质的方法，人为制造、模拟短暂干旱极端天气，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明还提供了一种快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质装置的方法，如上述所述的快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质装置，包括以下步骤：
6.s101：在木薯盆栽主体中填充土壤，土壤为木薯田间耕作层土+有机肥0.5kg/盆+18-16-17史丹利复合肥5g/盆，并在土壤内部种植参试植株，随后将该装置移动至室外环境；
7.s102：工作人员工作人员将种植有木薯的多组木薯盆栽主体利用木薯盆栽定位组件固定在旋转均热组件上；
8.s103：当装置上布置满木薯盆栽主体后，工作人员通过间距可调式风速模拟组件、旋转均热组件以及干燥模拟组件模拟外部干旱环境；
9.s104：木薯干旱十五至二十天，需气温达三十摄氏度以上，使其接近田间环境种植，当感病木薯品种感病达“感”级别时，开始观察、统计感病率，计算出“螨害指数”，根据螨害指数评价该木薯种质的抗病等级即可；
10.s105：若外部天气达到干旱、高温(30摄氏度以上)时，人为停止制造短暂干旱极端天气，出现阴雨天气时，将装置移入之内并继续观察，或者给装置附近搭建简易雨棚，一直在室外进行培育；
11.s106：待培育时间结束后，工作人员计算出螨害指数后淘汰“高感”、“感”和“中感”的单株，保留“中抗”(含“中抗”)以上的木薯种质，进而完成木薯种质对朱砂叶螨的抗性筛选工作。
12.种质装置，包括：底箱以及万向轮，所述底箱一侧的外壁上固定有立板；
13.间距可调式风速模拟组件，所述间距可调式风速模拟组件安装在底箱外壁上，所述间距可调式风速模拟组件包括风力供应组件、旋转驱动组件以及移送传动组件，所述风力供应组件安装在立板的外壁上，所述旋转驱动组件以及移送传动组件分别安装在底箱的两侧外壁上；
14.工字托架，所述工字托架安装在移送传动组件的顶端，所述工字托架的顶端固定有主托盘，所述主托盘顶端的中心位置处安装有干燥模拟组件，所述干燥模拟组件包括保温支撑件、加热单元以及温度传感器；
15.旋转均热组件，旋转均热组件安装在主托盘的顶端，所述旋转均热组件包括旋转动力结构、若干组内旋转传动结构，若干组内旋转传动结构均匀分布在干燥模拟组件的外边缘处；
16.木薯盆栽定位组件，所述木薯盆栽定位组件安装在内旋转传动结构的顶端，所述木薯盆栽定位组件的内部安装有木薯盆栽主体，所述木薯盆栽定位组件包括固定结构和弹性夹持结构，所述立板一侧的外壁上安装有plc控制面板。
17.优选的，所述风力供应组件为弧形抱板和轴流风机，所述弧形抱板设置有两组，两组所述弧形抱板固定在立板内部的两侧，两组所述弧形抱板之间安装有轴流风机，轴流风机的出风端朝向干燥模拟组件。
18.优选的，所述移送传动组件为丝杆移送结构以及横向导向单元，所述丝杆移送结构为转动安装在底箱外壁上的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆表面的两侧螺纹处皆通过螺母副安装有倒u型架，两组所述倒u型架之间固定有矩形板，所述倒u型架的顶端与工字托架的底端固定连接，所述横向导向单元包括固定在滚珠丝杆一侧的底箱外壁上的直线轨道，所述直线轨道的表面滑动安装有和两组倒u型架位置相互对应的滑套,滑套的表面固定有连接片，连接片的顶端与倒u型架的底端固定连接。
19.优选的，所述旋转驱动组件为伺服电机和同步带传动结构，所述伺服电机安装在间距可调式风速模拟组件的内壁上，所述间距可调式风速模拟组件的旋转端延伸至底箱的外部，所述同步带传动结构为安装在间距可调式风速模拟组件旋转端的主动带轮和安装在滚珠丝杆顶端的从动带轮，所述主动带轮和从动带轮之间缠绕有皮带，所述伺服电机的输入端和plc控制面板的输出端电性连接。
20.优选的，所述保温支撑件为中空筒、散热孔、保温内套以及环状凸缘，所述中空筒固定在主托盘顶端的中心位置处，所述中空筒的外周面均匀设置有等间距的散热孔，所述保温内套固定在中空筒的底部，所述环状凸缘固定在保温内套内部的一端，所述温度传感器安装在环状凸缘底端的一侧。
21.优选的，所述加热单元为安装在中空筒底部中心位置处的电加热管,电加热管的顶端延伸至环状凸缘、保温内套的外部，所述加热单元还包括安装在中空筒顶部的第二风机，所述电加热管、第二风机、温度传感器的输入端与plc控制面板的输出端电性连接。
22.优选的，所述旋转动力结构包括外齿环、内齿环、电机架、传动主轴、主动齿轮以及减速电机，所述外齿环转动安装在主托盘的顶端，所述内齿环固定在外齿环的内环壁上，所述电机架固定在工字托架一侧的外壁上，所述电机架的底端安装有减速电机，减速电机的输入端与plc控制面板的输出端电性连接，所述减速电机的旋转端安装有传动主轴，所述传动主轴的顶端延伸至电机架的外部，所述传动主轴的顶端固定有主动齿轮，所述主动齿轮和外齿环相互啮合。
23.优选的，所述内旋转传动结构设置有四组，所述内旋转传动结构包括立轴、从动齿轮以及副转盘，所述立轴转动安装在主托盘的顶端，所述立轴表面的一侧固定有从动齿轮，所述立轴的顶端固定有副转盘，所述木薯盆栽定位组件安装在副转盘的顶端。
24.优选的，所述固定结构为底板以及两组副直角定位挡板，所述底板固定在副转盘的顶端，两组所述副直角定位挡板固定在底板顶端的一侧，两组所述副直角定位挡板关于底板的中心线呈对称结构，所述弹性夹持结构包括固定在底板顶端固定座，以及滑动安装在底板顶端的滑动座，所述滑动座和固定座通过弹性导向器相互连接，所述滑动座的两侧外壁上皆固定有主直角定位挡板，所述弹性导向器为滑杆和扭力弹簧，所述滑杆固定在滑动座一侧的外壁上，所述滑杆远离滑动座的一端延伸至固定座的外部，所述滑杆表面的一侧缠绕有扭力弹簧。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种快速筛选木薯朱砂叶螨抗性种质方法从多方面模拟干旱极端天气，为木薯对朱砂叶螨的抗性选育提供系统客观的外部环境，降低了人为主观因素以及外部环境因素造成的误差，提高木薯品种选育的效率，避免分级要求过低造成的选育周期过长，保证后期得到的木薯种质的抗螨性鉴定结果的可靠性；
26.(1)通过设置有间距可调式风速模拟组件和干燥模拟组件等相互配合的结构，工作人员通过间距可调式风速模拟组件、旋转均热组件以及干燥模拟组件模拟外部干旱环境，使其接近田间环境种植，当感病木薯品种(对照)感病达“感”级别时，开始观察、统计感病率，计算出“螨害指数”，从多方面模拟干旱极端天气，为木薯对朱砂叶螨的抗性选育提供系统客观的外部环境，降低了人为主观因素以及外部环境因素造成的误差，提高木薯抗性种质筛选和抗性品种选育的效率；
27.(2)通过设置有木薯盆栽定位组件和工字托架等相互配合的结构，在干燥模拟组件模拟气温过程中，工作人员开启旋转均热组件，利用旋转均热组件对多组木薯盆栽主体进行转动，避免木薯植株与中空筒的接触面出现干裂、干枯的现象，即工作人员通过plc控制面板开启减速电机，则减速电机依次驱动传动主轴、主动齿轮以及外齿环转动，因内齿环固定在外齿环的内壁上，进而内齿环驱动从动齿轮以及立轴转动，从而利用立轴驱动副转盘、木薯盆栽定位组件以及固定的木薯盆栽主体进行回转，从而使得木薯植株的每一面都
的单株，保留“中抗”以上的木薯种质，进而完成木薯种质对朱砂叶螨的抗性筛选工作。
45.实施例一，由图1至图8给出，本发明包括底箱1以及万向轮101，底箱1一侧的外壁上固定有立板2；
46.间距可调式风速模拟组件4，间距可调式风速模拟组件4安装在底箱1外壁上，间距可调式风速模拟组件4包括风力供应组件、旋转驱动组件以及移送传动组件，风力供应组件安装在立板2的外壁上，旋转驱动组件以及移送传动组件分别安装在底箱1的两侧外壁上；
47.风力供应组件为弧形抱板401和轴流风机402，弧形抱板401设置有两组，两组弧形抱板401固定在立板2内部的两侧，两组弧形抱板401之间安装有轴流风机402，轴流风机402的出风端朝向干燥模拟组件8；
48.工字托架5，工字托架5安装在移送传动组件的顶端，工字托架5的顶端固定有主托盘501，主托盘501顶端的中心位置处安装有干燥模拟组件8，干燥模拟组件8包括保温支撑件、加热单元以及温度传感器805；
49.保温支撑件为中空筒801、散热孔802、保温内套803以及环状凸缘804，中空筒801固定在主托盘501顶端的中心位置处，中空筒801的外周面均匀设置有等间距的散热孔802，保温内套803固定在中空筒801的底部，保温内套803起到保温的作用；
50.环状凸缘804固定在保温内套803内部的一端，温度传感器805安装在环状凸缘804底端的一侧，温度传感器805起到检测中空筒801内部温度的作用；
51.加热单元为安装在中空筒801底部中心位置处的电加热管806,电加热管806的顶端延伸至环状凸缘804、保温内套803的外部，加热单元还包括安装在中空筒801顶部的第二风机807，电加热管806、第二风机807、温度传感器805的输入端与plc控制面板3的输出端电性连接，工作人员通过plc控制面板3开启干燥模拟组件8进行工作，即plc控制面板3开启电加热管806进行加热、开启第二风机807进行鼓风；
52.第二风机807将中空筒801中加热后的干燥空气从散热孔802处吹出，即干燥的热空气均匀扩散在干燥模拟组件8周围的木薯盆栽主体7处，利用干燥模拟组件8对木薯盆栽主体7附近的环境进行升温并降低空气湿度，用于模拟干旱环境；
53.旋转均热组件，旋转均热组件安装在主托盘501的顶端，旋转均热组件包括旋转动力结构、若干组内旋转传动结构，若干组内旋转传动结构均匀分布在干燥模拟组件8的外边缘处；
54.木薯盆栽定位组件6，木薯盆栽定位组件6安装在内旋转传动结构的顶端，木薯盆栽定位组件6的内部安装有木薯盆栽主体7，在木薯盆栽主体7中填充土壤，土壤为木薯田间耕作层土+有机肥0.5kg/盆+18-16-17史丹利复合肥5g/盆，并在土壤内部种植参试植株；
55.工作人员工作人员将种植有木薯的多组木薯盆栽主体7利用木薯盆栽定位组件6固定在旋转均热组件上；
56.木薯盆栽定位组件6包括固定结构和弹性夹持结构，立板2一侧的外壁上安装有plc控制面板3，当装置上布置满木薯盆栽主体7后，工作人员通过间距可调式风速模拟组件4、旋转均热组件以及干燥模拟组件8模拟外部干旱环境；
57.木薯干旱十五至二十天，需气温达三十摄氏度以上，使其接近田间环境种植，当感病木薯品种感病达“感”级别时，开始观察、统计感病率，计算出“螨害指数”，根据螨害指数评价该木薯种质的抗病等级即可。若该过程中外部天气达到干旱、高温(气温达三十摄氏度
以上)时，人为停止制造短暂干旱极端天气，出现阴雨天气时，将装置移入之内并继续观察，或者给装置附近搭建简易雨棚，一直在室外进行培育，待培育时间结束后，工作人员计算出螨害指数后淘汰“高感”、“感”和“中感”的木薯种质，保留“中抗”(含“中抗”)以上的单株，进而完成木薯种质对朱砂叶螨的抗性筛选工作；
58.工作人员通过plc控制面板3开启轴流风机402工作，利用轴流风机402向木薯盆栽主体7周围吹风，用于模拟外部风力环境，从而从多方面模拟干旱极端天气，为木薯对朱砂叶螨的抗性选育提供系统客观的外部环境，降低了人为主观因素以及外部环境因素造成的误差，提高木薯朱砂叶螨抗性种质筛选和抗性品种选育的效率，避免分级要求过低造成的选育周期过长，保证后期得到的木薯种质的抗螨性鉴定结果的可靠性。
59.实施例二，在实施例一的基础上，由图1、图2、图4和图5给出，固定结构为底板601以及两组副直角定位挡板607，底板601固定在副转盘506的顶端，两组副直角定位挡板607固定在底板601顶端的一侧，两组副直角定位挡板607关于底板601的中心线呈对称结构；
60.弹性夹持结构包括固定在底板601顶端固定座602，以及滑动安装在底板601顶端的滑动座604，滑动座604和固定座602通过弹性导向器相互连接，滑动座604的两侧外壁上皆固定有主直角定位挡板606，弹性导向器为滑杆603和扭力弹簧605，工作人员手动拉动滑杆603，滑杆603带动滑动座604、主直角定位挡板606在底板601的上表面滑动，进而主直角定位挡板606、副直角定位挡板607逐渐远离，此时扭力弹簧605呈压缩状态，直至扭力弹簧605倍压缩至极限位置；
61.滑杆603固定在滑动座604一侧的外壁上，滑杆603远离滑动座604的一端延伸至固定座602的外部，滑杆603表面的一侧缠绕有扭力弹簧605；
62.工作人员将木薯盆栽主体7放置在主直角定位挡板606上，摆放稳定后，松开滑杆603，使得扭力弹簧605自行推动滑动座604、主直角定位挡板606向着副直角定位挡板607的方向移动，进而由主直角定位挡板606、副直角定位挡板607固定住木薯盆栽主体7，避免木薯盆栽主体7在后续运行过程中出现晃动、不稳的现象。
63.实施例三，在实施例一的基础上，由图1和图2给出，移送传动组件为丝杆移送结构以及横向导向单元，丝杆移送结构为转动安装在底箱1外壁上的滚珠丝杆406，滚珠丝杆406表面的两侧螺纹处皆通过螺母副安装有倒u型架407，两组倒u型架407之间固定有矩形板408，倒u型架407的顶端与工字托架5的底端固定连接，横向导向单元包括固定在滚珠丝杆406一侧的底箱1外壁上的直线轨道403，直线轨道403的表面滑动安装有和两组倒u型架407位置相互对应的滑套404,滑套404的表面固定有连接片405，连接片405的顶端与倒u型架407的底端固定连接，通过滑套404、直线轨道403提高倒u型架407的移送稳定性，降低木薯盆栽主体7的移送晃动；
64.旋转驱动组件为伺服电机410和同步带传动结构409，伺服电机410安装在间距可调式风速模拟组件4的内壁上，间距可调式风速模拟组件4的旋转端延伸至底箱1的外部，同步带传动结构409为安装在间距可调式风速模拟组件4旋转端的主动带轮和安装在滚珠丝杆406顶端的从动带轮，主动带轮和从动带轮之间缠绕有皮带，伺服电机410的输入端和plc控制面板3的输出端电性连接；
65.通过伺服电机410以及同步带传动结构409带动滚珠丝杆406转动，由滚珠丝杆406驱动倒u型架407、连接片405以及滑套404水平移动，从而调试木薯盆栽主体7与轴流风机
402之间的间距，使得木薯盆栽主体7以及植株获得更大的外部模拟风力。
66.实施例四，在实施例一的基础上，由图1、图2、图3、图7和图8给出，旋转动力结构包括外齿环502、内齿环503、电机架507、传动主轴508、主动齿轮509以及减速电机510，外齿环502转动安装在主托盘501的顶端，内齿环503固定在外齿环502的内环壁上，电机架507固定在工字托架5一侧的外壁上；
67.在干燥模拟组件8模拟气温过程中，工作人员开启旋转均热组件，利用旋转均热组件对多组木薯盆栽主体7进行转动，避免木薯植株与中空筒801的接触面出现干裂、干枯的现象；
68.电机架507的底端安装有减速电机510，减速电机510的输入端与plc控制面板3的输出端电性连接，减速电机510的旋转端安装有传动主轴508，传动主轴508的顶端延伸至电机架507的外部，传动主轴508的顶端固定有主动齿轮509，主动齿轮509和外齿环502相互啮合；
69.工作人员通过plc控制面板3开启减速电机510，则减速电机510依次驱动传动主轴508、主动齿轮509以及外齿环502转动；
70.内旋转传动结构设置有四组，内旋转传动结构包括立轴504、从动齿轮505以及副转盘506，立轴504转动安装在主托盘501的顶端，立轴504表面的一侧固定有从动齿轮505，立轴504的顶端固定有副转盘506，木薯盆栽定位组件6安装在副转盘506的顶端；
71.因内齿环503固定在外齿环502的内壁上，进而内齿环503驱动从动齿轮505以及立轴504转动，从而利用立轴504驱动副转盘506、木薯盆栽定位组件6以及固定的木薯盆栽主体7进行回转，从而使得木薯植株的每一面都可与干燥模拟组件8接触，避免木薯植株单面干枯的现象，保证木薯植株的存活率，确保后期得到的木薯种质的抗螨性鉴定结果和优异抗性品系筛选结果的可靠性。
72.本技术实施例在使用时，在木薯盆栽主体7中填充土壤，土壤为木薯田间耕作层土+有机肥0.5kg/盆+18-16-17史丹利复合肥5g/盆，并在土壤内部种植参试植株，随后将该装置移动至室外环境，工作人员工作人员将种植有木薯的多组木薯盆栽主体7利用木薯盆栽定位组件6固定在旋转均热组件上；
73.当装置上布置满木薯盆栽主体7后，工作人员通过间距可调式风速模拟组件4、旋转均热组件以及干燥模拟组件8模拟外部干旱环境，木薯干旱十五至二十天，需气温达三十摄氏度以上，使其接近田间环境种植，当感病木薯品种感病达“感”级别时，开始观察、统计感病率，计算出“螨害指数”，根据螨害指数评价该木薯种质的抗病等级即可。若该过程中外部天气达到干旱温度时，人为停止制造短暂干旱极端天气，出现阴雨天气时，将装置移入之内并继续观察，或者给装置附近搭建简易雨棚，一直在室外进行培育，待培育时间结束后，工作人员计算出螨害指数后，淘汰“高感”、“感”和“中感”的木薯种质，保留“中抗”以上的木薯种质，进而完成木薯种质对朱砂叶螨的抗性筛选工作；
74.工作人员通过plc控制面板3开启干燥模拟组件8进行工作，即plc控制面板3开启电加热管806进行加热、开启第二风机807进行鼓风，该过程中保温内套803起到保温的作用，温度传感器805起到检测中空筒801内部温度的作用，此时第二风机807将中空筒801中加热后的干燥空气从散热孔802处吹出，即干燥的热空气均匀扩散在干燥模拟组件8周围的木薯盆栽主体7处，利用干燥模拟组件8对木薯盆栽主体7附近的环境进行升温并降低空气
湿度，用于模拟干旱环境，于此同时，工作人员通过plc控制面板3开启轴流风机402工作，利用轴流风机402向木薯盆栽主体7周围吹风，用于模拟外部风力环境，从而从多方面模拟干旱极端天气，为木薯对朱砂叶螨的抗性选育提供系统客观的外部环境，降低了人为主观因素以及外部环境因素造成的误差，提高木薯朱砂叶螨抗性种质筛选和抗性品种选育的效率，避免分级要求过低造成的选育周期过长，保证后期得到的木薯种质的抗螨性鉴定结果的可靠性。
75.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
76.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。