[发明专利]一种低能离子束诱变育种设备和诱变方法

说明书

本发明公开了一种低能离子束诱变育种设备和诱变方法，包括电子枪真空室、离子源真空室和育种辐照腔，所述的电子枪真空室内部设置有电子枪，所述的电子枪真空室和离子源真空室通过传输窗连通，所述的电子枪和传输窗同轴设置，所述的电子枪真空室外部连接有第一枪室放气阀，所述的离子源真空室设置有枪室进气阀和第二枪室放气阀，在离子源真空室上与传输窗相对的一侧设置有离子束引入装置，所述的离子束引入装置与育种辐照腔连接。本发明设备具有大功率、能量利用率高、无反射、成本低等优点。

技术领域

本发明属于诱变育种技术领域，具体涉及一种低能离子束诱变育种设备和诱变方法。

背景技术

育种主要包括杂交育种、辐照诱变育种、基因工程育种等方式。杂交育种时间长，发现优良性状慢。基因工程育种由于现阶段限制其应用，因此该技术难以进行推广和拓展。辐照诱变育种已经慢慢成为育种的主要手段，而离子束辐照诱变育种属于辐照诱变育种。辐照育种技术另有自然放射源育种、太空辐照育种和大型加速器辐照育种，他们有成本高、周期长、核原料管理难、对人体有辐射危害等不足。离子束辐照诱变育种可提高突变频率，快速培育出需要性状的种子，因此具有很好的市场应用前景。

目前，现有的辐照育种装备具有成本高、体积大、自动化程度低、辐照育种良种率低等缺点，因此设计一种育种周期短、成本低、产量高、成品附加值高、安全可靠的设备是对于现代农业发展和国家粮食安全都很有意义的。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明拟设计一种低能离子束诱变育种设备，该设备主要由离子源、真空系统等多模块组成，整体设备具有辐照良种率高、可靠安全等优点。

为了达到上述技术目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低能离子束诱变育种设备，包括电子枪真空室、离子源真空室和育种辐照腔，所述的电子枪真空室内部设置有电子枪，所述的电子枪真空室和离子源真空室通过传输窗连通，所述的电子枪和传输窗同轴设置，所述的电子枪真空室外部连接有第一枪室放气阀，所述的离子源真空室设置有枪室进气阀和第二枪室放气阀，在离子源真空室上与传输窗相对的一侧设置有离子束引入装置，所述的离子束引入装置与育种辐照腔连接。

所述的电子枪为三极电子枪，由灯丝、阴极、聚束极、阳极和聚焦线圈组成，其中，聚束极罩设在灯丝上，阴极与灯丝连接，阳极设置在灯丝同轴的对位处，电子枪外侧两边分别放置有聚焦线圈，聚焦线圈连接在第一金属圆筒电极两侧。

本发明低能离子束诱变育种设备还包括真空系统，所述的真空系统包括工控机，工控机的输出端连接PLC设备的输入端，PLC设备的输出端连接控制器件和工控机的输入端，PLC设备的输入端连接检测器件的输出端，控制器件的输出端连接检测器件的输入端。

所述的控制器件包括有大气阀、枪室进气阀、旁抽阀、高阀、前置阀、真空室分子泵、真空室机械泵、冷却水泵。其中大气阀通过管道连接到育种辐照腔内侧，育种辐照腔通过管道连接离子源真空室外侧的枪室进气阀，育种辐照腔底部通过管道连接冷却水泵，育种辐照腔外部通过管道连接旁抽阀进而高阀，高阀通过管道连接真空室分子泵，真空室分子泵通过管道连接前置阀，前置阀通过管道连接旁抽阀和真空室机械泵，育种辐照腔外侧连接有舱门，内腔底部放置有种子转盘。

所述的检测器件包括有低真空计、高真空计等检测模块。

所述的离子束引入装置采用三电极引出系统，其三电极引出系统分别由金属圆板电极、第二金属圆筒电极、金属多孔电极组成。