玉蜀黍花粉储存和载体的制作方法

本发明涉及玉蜀黍育种和人为诱导授粉领域，并且特别涉及在玉蜀黍生产田地和温室中收集、储存和应用所储存玉蜀黍花粉的领域。

背景技术：

1、花粉储存长期以来既是植物育种者的需求也是植物育种者的目标。通常参见w.m.king,report of chief on seed divisions[种子部门领导报告],in report of thecommissioner of agriculture(yearbook)[农业部长报告(年鉴)],华盛顿特区,gpo,47-61(1885)(阐明了对储存的花粉的期望“使得我们可以在我们自己方便的时间和地点使用它。”)。在一些植物中，花粉非常耐寒且寿命长。例如，银杏树花粉可以被收集并且在无需特别照料的情况下储存六个月或更长时间。相比之下，其他植物的花粉很脆弱，并且如果暴露在这些要素中，它们易于在数小时内迅速衰败。玉蜀黍(玉米)是一种这样的植物。

2、在玉蜀黍商业化杂交种生产田地中，目前的实践是交替种植四行雌性近交植物与两行雄性近交植物。将雌性去雄以防止自花授粉，而雄性仅因其对邻近雌性授粉的能力而种植。这种安排在雌性植物和雄性植物属于相似的成熟期组(即，雄性在雌性可授花粉的大约相同时间散落花粉)的情况下效果最好。

3、然而，如果雄性和雌性属于不同的成熟期组，则当前实践的风险存在授粉不成功的可能性，并因此损失作物。在没有花粉储存的情况下，对于种植者，存在雄性植物过早或过晚散落花粉的风险，并且可能由于授粉失败而损失整个田地。在花粉储存的情况下，不论开花时间的挑战如何，都可以精确地在正确的时间递送花粉。可以更容易地完成不同成熟期组的种间杂交，从而扩大遗传库并且改善玉蜀黍植物育种，例如，通过制备更具干旱和/或疾病抗性的玉蜀黍品系。

技术实现思路

1、种植者需要能够在一天或在一个位置可靠地收集和储存玉蜀黍花粉，并且在另一天或在另一位置将该花粉递送到雌性田地。为了满足这种需要，提供了一种储存玉蜀黍花粉的方法。在一个实施例中，收集一定量的新鲜玉蜀黍花粉；任选地用载体处理所收集的花粉；将花粉密封在容器中并且任选地设置容器的器皿压力；以及将花粉储存在冷藏环境中。以这种方式收集和储存的花粉保持活力长达20天并且至少长达12天。在一方面，所述载体是滑石粉末或二氧化硅粉末。在另一方面，所述载体是金属粉末或云母。可以以1:2；1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1和在1:2与50:1之间的任何比率的花粉:载体比率应用载体。优选地，花粉:载体比率为2:1。在另一方面，一旦放置在可密封容器(例如，罐头瓶)中，就将容器密封，并且向容器施加器皿压力，直到器皿压力在1atm与0.01atm之间、或在0.6atm与0.3atm之间、或在0.4atm与0.35atm之间。在另一方面，将二氧化碳封存剂添加到可密封容器中。在另一方面，收集的花粉的量可以是约1mg至约54g。在另一方面，收集的花粉的量可以是约1ml至约150ml或更多。在另一方面，收集的花粉的量是任何所希望的量。

技术特征：

1.一种组合物，所述组合物包含玉蜀黍花粉和结晶二氧化硅。

2.如权利要求1所述的组合物，其中所述结晶二氧化硅具有平均粒度。

3.如权利要求2所述的组合物，其中所述平均粒度在约1纳米与约100微米之间。

4.如权利要求3所述的组合物，其中所述平均粒度在约1微米与约10微米之间。

5.如权利要求1所述的组合物，其中所述玉蜀黍花粉为0日龄、1日龄、2日龄、3日龄、4日龄、5日龄、6日龄、7日龄、8日龄、9日龄、10日龄、11日龄、12日龄、13日龄、14日龄、15日龄、16日龄、17日龄、18日龄、19日龄、20日龄或更长时间。

6.一种储存有活力的玉蜀黍花粉的方法，所述方法包括：

7.如权利要求6所述的方法，其中所述储存的玉蜀黍花粉保持活力至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20天。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述容器具有1ml至100l的容积。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述容器具有10ml至20l的容积。

10.如权利要求6所述的方法，其中所述容器具有大约12l、大约1.8l、大约1l、500ml或大约125ml的容积。

11.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约54g。

12.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约25g。

13.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约11g。

14.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约720mg。

15.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约360mg。

16.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约180mg。

17.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约90mg。

18.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约45mg。

19.如权利要求6所述的方法，其中所述新鲜玉蜀黍花粉或经处理的玉蜀黍花粉的量为至少大约1mg。

20.如权利要求6所述的方法，其中所述器皿压力在大约0.6atm与0.3atm之间。

21.如权利要求6所述的方法，其中所述器皿压力在大约0.4atm与0.35atm之间。

22.如权利要求6所述的方法，其中所述载体选自由以下各项组成的组：结晶二氧化硅、活性硅酸镁、滑石、金属粉末、和云母矿物。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述金属粉末是金属氧化物粉末或金属碳化物粉末。

24.如权利要求23所述的金属粉末，其中所述金属粉末具有平均粒度。

25.如权利要求24所述的金属粉末，其中所述平均粒度为10μm球形。

26.如权利要求23所述的金属粉末，其中所述金属粉末是不锈钢粉末。

27.如权利要求6所述的方法，其中所述载体以选自由以下各项组成的组的花粉:载体比率存在：1:20、1:30、1:10、1:5、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1和在1:20与50:1之间的任何比率。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述花粉:载体比率为2:1。

29.如权利要求6所述的方法，其中所述可密封容器包括平台。

30.如权利要求6所述的方法，其中所述平台包括减少由于凝结形成而引起的花粉结块的材料。

31.如权利要求30所述的方法，其中所述平台是铝托盘、铜托盘、镍托盘、或不锈钢托盘。

32.如权利要求6所述的方法，其中所述可密封容器包括减少由于凝结形成而引起的花粉结块的材料。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述可密封容器由玻璃、丙烯酸、铝、或不锈钢制成。

34.如权利要求6所述的方法，其中所述冷藏环境包括选自由1℃-10℃、4℃-8℃、和5.5℃-6.5℃组成的组的温度范围。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述冷藏环境包括大约6℃的温度。

36.如权利要求6所述的方法，其中将所述花粉在所述冷藏环境中储存20天或更少天数、19天或更少天数、18天或更少天数、17天或更少天数、16天或更少天数、15天或更少天数、14天或更少天数、13天或更少天数、12天或更少天数、11天或更少天数、10天或更少天数、9天或更少天数、8天或更少天数、7天或更少天数、6天或更少天数、5天或更少天数、4天或更少天数、3天或更少天数、2天或更少天数、或1天、或少于1天。

37.如权利要求36所述的方法，其中将所述花粉储存12天或更少天数。

38.如权利要求6所述的方法，其中所述可密封容器包含起始氧气含量。

39.如权利要求38所述的方法，其中所述起始氧气含量在0.12mmolo2/g花粉/储存一天与0.57mmolo2/g花粉/储存一天之间。

40.如权利要求39所述的方法，其中所述起始氧气含量为大约0.24mmolo2/g花粉/储存一天至0.57mmolo2/g花粉/储存一天。

41.如权利要求6所述的方法，其中所述可密封容器包含co2封存剂。

42.如权利要求41所述的方法，其中所述封存剂选自由以下各项组成的组：活性炭、乙醇胺、沸石4a、氢氧化锂(lioh)、碱石灰、硅酸钙(ca2o4si)、和活性硅酸镁(例如，)。

43.如权利要求22所述的方法，其中所述结晶二氧化硅具有平均粒度。

44.如权利要求43所述的方法，其中所述平均粒度在约1纳米与约100微米之间。

45.如权利要求44所述的方法，其中所述平均粒度在约1微米与约10微米之间。

46.一种将储存的玉蜀黍花粉应用于柱头的方法，所述方法包括：

47.如权利要求46所述的玉蜀黍花粉，其中在收集后至少1天，将所述玉蜀黍花粉应用于所述柱头。

48.如权利要求46所述的方法，其中所述柱头是玉蜀黍穗丝。

49.如权利要求48所述的方法，其中所述玉蜀黍穗丝是与对应于所述储存的玉蜀黍花粉的杂种优势群不同的杂种优势群。

50.如权利要求49所述的方法，其中所述玉蜀黍穗丝来自热带或亚热带杂种优势群，并且所述储存的玉蜀黍花粉来自温带杂种优势群；或者所述玉蜀黍穗丝来自温带杂种优势群，并且所述储存的玉蜀黍花粉来自热带或亚热带杂种优势群。

51.如权利要求50所述的方法，其中所述杂种优势群选自由以下各项组成的组：硬茎、非硬茎、爱华马齿、和兰卡斯特。

52.如权利要求48所述的方法，其中所述玉蜀黍穗丝是与对应于所述储存的玉蜀黍花粉的成熟期组不同的成熟期组。

53.如权利要求47所述的方法，其中所述柱头是小麦柱头。

54.一种加速植物基因组的性状渐渗的方法，所述方法包括：

55.如权利要求54所述的方法，其中所述植物是玉蜀黍植物。

56.如权利要求54所述的方法，其中所述第一成熟期组与所述第二成熟期组相距大于一个成熟期组。

57.如权利要求54所述的方法，其中将来自所述第二植物的储存的花粉在收集后至少1天应用于所述第一植物。

58.如权利要求6所述的方法，其中所述玉蜀黍花粉是转基因玉蜀黍花粉。

59.如权利要求58所述的方法，其中所述转基因玉蜀黍花粉包含选自由以下各项组成的组的转基因事件：mir162、bt11、ga21、mir604、mzir098、5307、3272、das40278、tc1507、das-59122-7、nk603、mon810、mon863、mon89034、mon88017、dp-4114、和mon87411。

60.如权利要求58所述的方法，其中所述玉蜀黍花粉包含转基因事件bt11、ga21、和mir162。

61.如权利要求58所述的方法，其中所述玉蜀黍花粉包含转基因事件bt11和mir162。

62.如权利要求58所述的方法，其中所述玉蜀黍花粉包含转基因事件mir162。

63.如权利要求6所述的方法，其中所述器皿压力是用标准大气压空气或标准大气压空气和纯氧气的混合物加压的。

64.如权利要求63所述的方法，其中所述标准大气压空气为1个绝对大气压。

65.如权利要求63所述的方法，其中所述标准大气压空气为2个绝对大气压。

66.如权利要求63所述的方法，其中所述标准大气压空气为3个绝对大气压。

67.如权利要求63所述的方法，其中所述纯氧气是18mmolo2/升储存器皿顶部空间。

68.如权利要求63所述的方法，其中所述纯氧气是24mmolo2/升储存器皿顶部空间。

69.如权利要求63所述的方法，其中所述纯氧气是27mmolo2/升储存器皿顶部空间。

技术总结
除非储存适当，否则众所周知，玉蜀黍花粉非常脆弱并且易于降解。与能够非常耐寒并且能够在其散落后数月或数年内成功受精的一些树木花粉不同，玉蜀黍花粉在散落后、在其降解前的仅数小时内保持活力。本文描述了储存玉蜀黍花粉的发明，其中将该花粉收集并且储存于冷藏但不冷冻的环境中。如本文所述储存的花粉能够保持活力持续十二天或两周或更长时间。添加载体化合物能够延长该花粉的活力。

技术研发人员：J·A·丁威迪,S·希尔-斯金纳,J·卡尔特
受保护的技术使用者：先正达农作物保护股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22