一种利用等离子体处理向日葵的方法与流程

本发明属于等离子体技术的应用领域，特别涉及一种利用等离子体处理向日葵的方法。

背景技术：

目前，在低气压条件下可以产生非平衡冷等离子体，然而需要在真空腔中完成，不能实现连续操作，同时由于真空腔体积较大，建造和维护费用昂贵，极大地限制了其应用范围。当前在大气压条件下能够产生的等离子体有两种，一种是热等离子体，如电弧产生的等离子体，温度大约10000k量级，对于畏热材料，如微生物材料和植物材料，其应用受到限制；另一种是冷等离子体，如电晕放电、介质阻挡放电产生的等离子体，温度接近室温，适用于生物材料的处理。

冷等离子体在微生物细胞处理方面已有较多研究，如cn103710335b公开了“一种利用常压室温等离子体制备微生物感受态细胞的方法”，可处理细菌细胞悬浮液、放线菌细胞悬浮液、真菌细胞悬浮液、藻类细胞悬浮液或藻类原生质体细胞悬浮液；cn103911363a公开了“一种诱变处理生物材料的方法及装置”，可处理固体培养基上涂布的细胞；cn204848891u公开了“一种诱变处理厌氧微生物的等离子体育种设备”，将等离子体诱变与真空操作有机结合起来，实现了厌氧条件下对厌氧微生物的等离子体诱变处理。

上述微生物细胞处理方法所采用的等离子体均为常压室温等离子体(atmosphericandroomtemperatureplasma,artp)，现有研究中也有采用介质阻挡放电对植物进行改性的方法，如cn1685807a公开了“一种植物改性方法”。然而，常压室温等离子体由于去除了介质覆盖，与介质阻挡相比放电更加均匀，并且发生器结构简单、成本低，所产生等离子体射流的温度接近室温，而臭氧浓度及紫外线辐射强度非常低，因此适用性更强。

为拓展常压室温等离子体在植物处理领域的应用，亟需一种有效的利用常压室温等离子体处理植物材料的方法。

技术实现要素：

本发明选用普遍种植的观赏性花卉向日葵作为植物材料，目的在于提供一种利用等离子体处理向日葵的方法，以得到性状优良的向日葵品种，拓展常压室温等离子体在植物处理领域的应用。

本发明的技术方案如下：

一种利用等离子体处理向日葵的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)使向日葵样品分散于培养皿中，将培养皿放置于等离子体射流的正下方；

(2)利用等离子体照射培养皿中的向日葵样品，所述等离子体照射的时间为10s～60min；

(3)取出向日葵样品进行培养。

所述向日葵样品包括向日葵种子、向日葵幼芽和向日葵幼苗。

所述向日葵样品为向日葵幼芽或向日葵幼苗时，在所述培养皿中添加无菌水。

优选地，所述等离子体为常压室温等离子体，由裸露金属电极在常压、室温条件下放电产生。

所述常压室温等离子体以氦气、氩气、氮气、氧气、空气或其混合气体为气源产生。

优选地，所述常压室温等离子体以氦气为气源产生。

所述常压室温等离子体的气流量为2～20l/min，优选10～15l/min。

进一步优选地，步骤(2)中所述等离子体照射的时间为20s～30min。

有益效果：一种利用等离子体处理向日葵的方法，所选用等离子体是由裸露金属电极在常压、室温条件下放电产生的常压室温等离子体，激发态的氦原子、氧原子、氮原子、oh自由基等能量离子，能够与向日葵中的遗传物质相互作用，激发向日葵的性状发生改变。

该方法不需要借助于真空、高压等苛刻的环境，同时，与dna重组、细胞融合等改变植物基因结构的方法完全不同，该方法为物理改性，安全性非常好而且步骤简单、操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例的常压室温等离子体诱变育种仪示意图。

图2为本发明实施例的诱变育种设备中的处理系统示意图。

图3为本发明实施例的向日葵的生长状况图。

图中各标号列示如下：

1-等离子体发生器；2-培养皿；3-步进电机。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。

选用如图1所示的常压室温等离子体诱变育种仪(型号：artp—iis；厂家：无锡源清天木生物科技有限公司)，具体操作方法参见cn203700376u，其处理系统如图2所示。启动等离子体诱变育种仪，等离子体发生器1将向下喷射出均匀的等离子体射流，还可控制步进电机3带动培养皿2在水平方向转动，使等离子体照射更加均匀。

参数设定：功率为120w，等离子体出口距离载物台的距离为4mm，等离子体气流量为10l/min。

选用向日葵幼芽作为诱变材料，利用等离子体处理向日葵幼芽，步骤如下：

(1)取日葵幼芽15粒，分散于培养皿中，将培养皿放置于等离子体射流的正下方；

(2)启动等离子体诱变育种仪，释放等离子体射流，处理时间为8min，设置0min的对照组；

(3)取出向日葵幼芽，栽种于透气良好的花盆中，土壤厚度为10cm，将花盆放置于室外阳光充足处。

图3为培养2个月的向日葵的生长状况图，图3a为0min对照组和8min处理组在10月10日的生长状况图，0min对照组已绽放花朵，8min对照组只有花苞；图3b为10月27日的生长状况图，0min对照组的花朵凋零，而处理组才陆续绽放花朵，即花期明显推迟。而通过观察两组向日葵的根系发现，8min处理组的根系明显短于对照组。

上述结果表明，等离子体可用于处理向日葵幼芽，并引起向日葵幼苗的根系长度发生变化，从而影响花期。

等离子体对植物材料进行照射，可有效引起植物的性状发生改变，有助于拓展常压室温等离子体在植物处理领域的应用。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种利用等离子体处理向日葵的方法，选用普遍种植的观赏性花卉向日葵作为植物材料，利用等离子体照射向日葵样品，包括向日葵种子、向日葵幼芽和向日葵幼苗，使样品得以改性。该方法所使用的等离子体是在常压室温条件下产生的，不需要借助于真空、高压等苛刻的环境，同时，与DNA重组、细胞融合等改变植物基因结构的方法完全不同，该方法为物理改性，安全性非常好而且操作简易。

技术研发人员：王立言;毕鲜荣
受保护的技术使用者：嘉兴天木生物科技有限公司
技术研发日：2016.05.25
技术公布日：2017.12.05