一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法与流程

1.本发明涉及植物育种方法技术领域，尤其涉及一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法。


背景技术：

2.辣椒(capsicum annuum l.)属于异花授粉作物，天然杂交率约为10％，杂种优势较强，表现为产量高，品质好，抗逆性强等优势。辣椒为重要的蔬菜和调味品，种子油可食用，果亦有驱虫和发汗之药效。其还有药理功能，能够抗菌杀虫，改善消化系统，促进局部血液循环的作用。
3.种质资源保存与繁育是蔬菜育种的重要环节，现有的保存与繁育方法主要是大田保存繁育以及南繁加代，但是两种方法均存在受气候影响大、劳动强度大、费用高和保密性差等问题，且常规方法每年加代繁育的代数为2～3代。为此，开发辣椒种植育种加代方法无论对新品种选育，科学研究以及产业发展均有重要的意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法，该方法摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制，可以控制植物生长周期，促进植物快速发育，且采用完全封闭的栽培环境，为种质资源的繁育创造了良好的生长环境。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法，将萌发的辣椒种子移至人工光植物工厂条件下进行营养液栽培；所述人工光植物工厂光源条件为光质比白：红：蓝＝1～5:1～4:1～3，光强300～360μmol
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，光照时间10～15h/d；所述白光色温4000～6000k，红光波长640～680nm，蓝光波长455～470nm。
7.进一步地，所述人工光植物工厂光源条件为光质比为白：红：蓝＝2～4:2～3:1～2，光强320～350μmol
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，光照时间12～15h/d；所述白光色温4500～5500k，红光波长650～670nm，蓝光波长460～465nm。
8.进一步地，所述人工光植物工厂温度为20～30℃，空气湿度为60～80％。
9.进一步地，所述营养液中营养物质的含量为：50～60mg/l n，20～25mg/l p，180～190mg/l k，60～100mg/l ca，20～30mg/l mg，60～70mg/l s，3～8mg/l fe，0.1～1mg/l b，0.1～1mg/l mn，0.01～0.1mg/l zn，0.01～0.05mg/l cu，0.01～0.03mg/l mo。
10.进一步地，在辣椒生长期每周补充一次营养液，补充营养液的量为补充至原始体积。
11.进一步地，所述辣椒为牛角椒或朝天椒。
12.进一步地，所述萌发的辣椒种子通过以下步骤获得：
13.用50～60℃的温水对辣椒种子浸泡5～15min，然后置于22～30℃的黑暗条件下进行催芽。
14.进一步地，所述光源由led灯提供。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
16.(1)本发明的方法摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制，可以控制植物生长周期，促进植物快速发育，且采用完全封闭的栽培环境，为种质资源的繁育创造了良好的生长环境。
17.(2)在本发明的条件下，不同类型的辣椒在播种后60～70天可获得具有发芽能力的种子，因此可以实现每年5～6代的种质资源加代，加快育种进程。
附图说明
18.图1为本发明植物工厂条件下牛角椒生长发育图；
19.图2为本发明植物工厂条件下朝天椒生长发育图。
具体实施方式
20.本发明提供了一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法，将萌发的辣椒种子移至人工光植物工厂条件下进行营养液栽培；
21.在本发明中，所述人工光植物工厂光源条件光质比为白：红：蓝＝1～5:1～4:1～3，优选为白：红：蓝＝2～4:2～3:1～2。
22.在本发明中，所述人工光植物工厂光源条件为白光色温4000～6000k，优选为4500～5500k；红光波长640～680nm，优选为650～670nm，蓝光波长455～470nm，优选为460～465nm。
23.在本发明中，所述人工光植物工厂光源条件的光强为300～360μmol
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，优选为320～350μmol
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，更优选为330～340μmol
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。
24.在本发明中，所述人工光植物工厂光源条件的光照时间为10～15h/d，优选为12～15h/d，更优选为13～14h/d。
25.在本发明中，所述人工光植物工厂温度为20～30℃，优选为22～28℃，更优选为25～26℃。
26.在本发明中，所述人工光植物工厂空气湿度为60～80％，优选为65～75％，更优选为68～72％。
27.在本发明中，所述营养液中营养物质的含量优选为：50～60mg/l n，20～25mg/l p，180～190mg/l k，60～100mg/l ca，20～30mg/l mg，60～70mg/l s，3～8mg/l fe，0.1～1mg/l b，0.1～1mg/l mn，0.01～0.1mg/l zn，0.01～0.05mg/l cu，0.01～0.03mg/l mo，更优选为52～58mg/l n，22～24mg/l p，182～188mg/l k，70～90mg/l ca，22～28mg/l mg，62～68mg/l s，4～6mg/l fe，0.4～0.8mg/l b，0.4～0.8mg/l mn，0.04～0.06mg/l zn，0.02～0.04mg/l cu，0.02～0.03mg/l mo。
28.在本发明中，在辣椒生长期每周补充一次营养液，补充营养液的量优选为补充至原始体积。
29.在本发明中，所述辣椒优选为牛角椒或朝天椒。
30.在本发明中，所述萌发的辣椒种子通过以下步骤获得：用50～60℃的温水对辣椒种子浸泡5～15min，然后置于22～30℃的黑暗条件下进行催芽，浸种温度优选为52～58℃，
更优选为54～56℃；浸泡时间优选为7～13min，更优选为8～12min；催芽温度优选为24～28℃，更优选为25～26℃。
31.在本发明中，所述光源优选为由led灯提供。
32.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
33.实施例1
34.本实施例在人工光植物工厂条件下营养液栽培牛角椒，对牛角椒种子采用52℃的温水浸泡8min，然后置于24℃的黑暗条件下进行催芽，得到发芽种子，以led光质比为白：红：蓝＝3:2:1，所述白光色温4500k，红光波长670nm，蓝光波长460nm，光强为320μmol
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作为光源，光源由led提供。光照时间为12小时，温度控制在25℃，空气湿度为70％，对发芽种子进行处理。营养液配方为：56.0mg/l n，22.8mg/l p，184.7mg/l k，80.0mg/l ca，24.0mg/l mg，64.0mg/l s，5.6mg/l fe，0.5mg/l b，0.5mg/l mn，0.05mg/l zn，0.02mg/l cu，0.01mg/l mo。在牛角椒生长期每周补充1次消耗的营养液，补充营养液至初始体积。生长结果见图1。
35.实施例2
36.本实施例在人工光植物工厂条件下营养液栽培朝天椒，对朝天椒种子采用55℃的温水浸泡12min，然后置于28℃的黑暗条件下进行催芽，得到发芽种子，以led光质比为白：红：蓝＝4:3:2，所述白光色温5000k，红光波长660nm，蓝光波长465nm，光强为340μmol
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作为光源，光源由led提供。光照时间为15小时，温度控制在28℃，空气湿度为65％，对发芽种子进行处理。营养液配方为：52.0mg/l n，21.0mg/l p，189.0mg/l k，65.0mg/l ca，29.0mg/l mg，62.0mg/l s，3.2mg/l fe，0.8mg/l b，0.2mg/l mn，0.07mg/l zn，0.03mg/l cu，0.02mg/l mo。在朝天椒生长期每周补充1次消耗的营养液，补充营养液至初始体积。生长结果见图2。
37.由图1和图2可知，本发明植物工厂条件促进了牛角椒和朝天椒幼苗生长，播种后20天具有5～6片真叶，相对于大棚育苗大约提前10～20天；本发明植物工厂条件促进了辣椒植株生长，播种后30天现蕾，播种后40天果实明显发育；本发明植物工厂条件促进了辣椒果实生长发育，播种后50天可见种子开始发育，播种后60天果实达到成熟的体积，播种后60～70天产生的种子具有发芽能力，播种后80～85天果实转红。在植物工厂条件下，不同类型的辣椒在播种后60～70天可获得具有发芽能力的种子。因此可以实现每年5～6代的种质资源加代，加快育种进程。
38.由以上实施例可知，本发明提供了一种植物工厂加快辣椒种质育种加代的方法，该方法摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制，可以控制植物生长周期，促进植物快速发育，且采用完全封闭的栽培环境，为种质资源的繁育创造了良好的生长环境。
39.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。