本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植，具體為一種小麥基因育種培育裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、基因育種技術(shù)作為一種前沿的生物技術(shù)手段，能夠通過精準(zhǔn)調(diào)控小麥的遺傳特性，快速培育出具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害和抗逆性強等優(yōu)良性狀的新品種；小麥基因育種培育裝置的開發(fā)，旨在為基因育種技術(shù)提供一個高效、精準(zhǔn)且可控的實驗平臺，經(jīng)檢索，中國專利公告號為cn220693945u的專利公開了一種小麥幼苗培育裝置，雖然該裝置通過轉(zhuǎn)動安裝支架，可以調(diào)整育苗的位置和朝向，使每株植物都能獲得充足的陽光和空氣流通，有利于植物的生長和發(fā)育，但該裝置在使用時需要人工頻繁對該安裝支架位置進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而保證每株幼苗都能夠獲得充足光照，進(jìn)而導(dǎo)致操作較為麻煩，降低了該裝置使用的便捷性；

2、經(jīng)檢索，中國專利公告號為cn218789344u的專利公開了一種茶樹幼苗培育架，雖然該裝置通過旋轉(zhuǎn)組件可以帶動轉(zhuǎn)動盆同時進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而可以使該栽培架可以帶動茶樹幼苗在進(jìn)行公轉(zhuǎn)的同時還可以進(jìn)行自轉(zhuǎn)動，這樣可以使茶樹幼苗收到多方位的光照，受到的光照更加均勻，但該裝置在進(jìn)行使用需要長期通過驅(qū)動設(shè)備帶動幼苗進(jìn)行轉(zhuǎn)動，使幼苗能夠位置能夠不斷變化，從而獲得充分光照，但該裝置需要驅(qū)動設(shè)備長期驅(qū)動，導(dǎo)致能耗較大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種小麥基因育種培育裝置及方法，解決了背景技術(shù)中所提出現(xiàn)有裝置在進(jìn)行使用時操作較為麻煩，且長期使用能耗較大的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種小麥基因育種培育裝置及方法，包括保溫機構(gòu)、進(jìn)水管、升降機構(gòu)以及底座，所述保溫機構(gòu)預(yù)埋于地下，所述保溫機構(gòu)一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管底部一端與保溫機構(gòu)連通，所述進(jìn)水管另一端與外部水源連接，所述保溫機構(gòu)頂部設(shè)置有頂蓋，所述頂蓋內(nèi)部嵌裝有導(dǎo)光機構(gòu)，所述導(dǎo)光機構(gòu)通過支撐板固定，所述支撐板頂部一端與頂蓋膠接，所述支撐板設(shè)置有四組，且每組設(shè)置有兩個支撐板，四組所述支撐板呈環(huán)形等間距狀分布于層板外側(cè)，所述層板外側(cè)與支撐板表面焊接，所述層板由上到下呈垂直等間距狀分布，所述層板表面放置有培養(yǎng)皿，所述培養(yǎng)皿用于培養(yǎng)小麥種，所述支撐板底部安裝有升降機構(gòu)，所述升降機構(gòu)用于層板升降工作，所述升降機構(gòu)安裝于底座頂部。

3、優(yōu)選的，所述保溫機構(gòu)包括罐體，所述罐體底部內(nèi)壁與底座外壁焊接，所述罐體外壁與內(nèi)壁之間內(nèi)部設(shè)置有中空狀夾層，所述罐體內(nèi)部中空狀夾層與進(jìn)水管連通，所述罐體內(nèi)部中空狀夾層內(nèi)部設(shè)置有加熱棒，所述加熱棒呈環(huán)形等間距狀分布于罐體內(nèi)部，所述罐體頂部一端內(nèi)壁嵌裝有霧化噴頭，所述霧化噴頭與罐體中空狀夾層內(nèi)部連通，且霧化噴頭呈環(huán)形等間距狀分布，通過在罐體的中空夾層內(nèi)設(shè)置加熱棒，能夠?qū)A層中的水進(jìn)行加熱；加熱后的水可以均勻地將熱量傳遞至罐體內(nèi)部，從而實現(xiàn)對培育環(huán)境的溫度調(diào)控；這種加熱方式能夠確保罐體內(nèi)部溫度的均勻分布，避免局部溫度過高或過低，為小麥幼苗的生長提供穩(wěn)定的溫度條件。

4、優(yōu)選的，所述導(dǎo)光機構(gòu)包括導(dǎo)光管，所述導(dǎo)光管設(shè)置有四個，四個所述導(dǎo)光管頂部一端與頂蓋膠接，所述導(dǎo)光管頂部一端膠接有聚光罩，所述導(dǎo)光管底部一端設(shè)置有末端透鏡，所述末端透鏡與導(dǎo)光管相互之間膠接，所述末端透鏡分別位于層板底部，聚光罩位于導(dǎo)光管的頂部，頂部表面為半球形狀結(jié)構(gòu)能夠有效地收集自然光，并將其聚焦到導(dǎo)光管的入口處，半球形狀的聚光罩可以最大化地接收來自不同方向的陽光，提高光的收集效率，光線在管內(nèi)通過多次反射傳輸，最終通過末端透鏡均勻散射到層板底部的培養(yǎng)皿表面，這種設(shè)計可以確保每層培養(yǎng)皿中的小麥幼苗都能獲得充足且均勻的光照，避免因光照不均導(dǎo)致生長的差異，該導(dǎo)光機構(gòu)利用自然光作為光源，通過聚光罩和導(dǎo)光管的設(shè)計，將陽光引入地下，無需額外的照明設(shè)備或人工干預(yù)；不僅節(jié)省了能源，還減少了設(shè)備的復(fù)雜性和操作難度。

5、優(yōu)選的，所述聚光罩內(nèi)部呈中空狀結(jié)構(gòu)，且聚光罩頂部表面呈半球形狀結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)光管內(nèi)部呈封閉狀，所述導(dǎo)光管內(nèi)壁表面設(shè)置有反光鋁箔層，所述導(dǎo)光管呈多折彎狀，所述導(dǎo)光管折彎處內(nèi)壁呈圓滑狀表面，所述末端透鏡底部表面呈弧形狀結(jié)構(gòu)，聚光罩頂部呈半球形狀結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計能夠最大化地收集來自不同方向的自然光，半球形結(jié)構(gòu)的表面可以將光線均勻地反射到導(dǎo)光管的入口處，從而提高光的收集效率，聚光罩內(nèi)部呈中空狀，可以減少材料的使用，同時保證結(jié)構(gòu)的輕便性和透光性，有利于光線的高效傳輸，導(dǎo)光管內(nèi)壁表面設(shè)置有高反射率的反光鋁箔層，這種材料能夠最大限度地減少光線在傳輸過程中的能量損失，確保光線在多次反射后仍能保持較高的強度，導(dǎo)光管呈多折彎狀，這種設(shè)計可以適應(yīng)不同的空間布局，使光線能夠靈活地傳輸?shù)叫枰奈恢谩?/p>

6、優(yōu)選的，所述升降機構(gòu)包括驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機嵌裝于底座內(nèi)部，所述驅(qū)動電機輸出端外部套裝有傳動齒輪，所述傳動齒輪與從動齒輪嚙合，所述從動齒輪頂部設(shè)置有固定塊，所述固定塊底部與從動齒輪傳動連接，所述固定塊外側(cè)設(shè)置有連接塊，所述連接塊與固定塊焊接，所述連接塊底部一端與底座焊接，所述從動齒輪頂部一端設(shè)置有螺紋桿，所述螺紋桿底部一端與從動齒輪焊接，所述螺紋桿底部一端穿插于固定塊外側(cè)孔槽內(nèi)部，所述螺紋桿與升降板內(nèi)部螺紋連接，所述升降板頂部與支撐板底部焊接，通過驅(qū)動電機控制層板的升降，操作人員可以方便地調(diào)整層板的高度，便于放置和取出培養(yǎng)皿，這種設(shè)計大大提高了操作的便捷性，減少了人工干預(yù)的難度，當(dāng)不需要使用時，層板可以收縮到地下，減少裝置的空間占用；不僅提高了空間利用率，還使得裝置在不使用時更加整潔和美觀。

7、優(yōu)選的，所述螺紋桿呈環(huán)形等間距狀分布，所述螺紋桿底部一端設(shè)置有限位塊，所述限位塊底部與螺紋桿頂部焊接，所述從動齒輪呈環(huán)形等間距狀分布于傳動齒輪外側(cè)，螺紋桿呈環(huán)形等間距分布，這種設(shè)計使得升降板在升降過程中受力均勻，多個螺紋桿同時分擔(dān)負(fù)載，避免了因單點受力導(dǎo)致的傾斜或變形，從而提高了升降過程的平穩(wěn)性和可靠性，等間距分布的螺紋桿能夠確保升降板在垂直方向上的精確移動，減少因結(jié)構(gòu)偏斜導(dǎo)致的誤差，從而提高整個裝置的運行精度。

8、優(yōu)選的，所述頂蓋為透明鋼化玻璃材質(zhì)，所述頂蓋底部通過升降配合與罐體頂部表面緊密貼合，所述頂蓋頂部表面與地面平齊，所述頂蓋底部嵌裝有溫度傳感器與濕度傳感器，且溫度傳感器與濕度傳感器與遠(yuǎn)程終端信號連接；頂蓋采用透明鋼化玻璃材質(zhì)，能夠高效地透過自然光，確保陽光能夠順利進(jìn)入裝置內(nèi)部，為小麥幼苗提供充足的光照條件，頂蓋底部通過升降配合與罐體頂部表面緊密貼合，這種設(shè)計使得頂蓋能夠根據(jù)需要進(jìn)行升降操作；當(dāng)需要操作內(nèi)部裝置(如放置或取出培養(yǎng)皿)時，頂蓋可以升起；在培養(yǎng)過程中，頂蓋可以下降并與罐體緊密貼合，形成密封空間。

9、優(yōu)選的，其培育方法步驟如下：

10、s01：明確育種目標(biāo)：根據(jù)市場需求、環(huán)境條件和種植者需求，確定小麥育種的具體目標(biāo)，包括但不限于高產(chǎn)、抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)或適應(yīng)特定環(huán)境；將復(fù)雜性狀(如高產(chǎn))分解為可操作的子性狀(如株高、穗粒數(shù)、千粒重)，并確定各性狀的優(yōu)先級；

11、s02：親本篩選與鑒定：從種質(zhì)資源庫中篩選具有優(yōu)良性狀的親本材料，親本材料可來源于不同生態(tài)區(qū)域、品種或野生種；利用分子標(biāo)記技術(shù)對親本的遺傳背景進(jìn)行鑒定，確保親本在目標(biāo)性狀上具有優(yōu)良基因，并且遺傳背景具有互補性；鑒定方法包括但不限于利用單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記或簡單序列重復(fù)標(biāo)記對親本的基因組進(jìn)行分析；在此步驟中，使用小麥培養(yǎng)裝置對親本材料進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，所述培養(yǎng)裝置能夠保證均勻光照和恒溫恒濕的環(huán)境條件，確保親本材料在預(yù)培養(yǎng)階段的生長一致性；

12、s03：基因組分析與分子標(biāo)記開發(fā)：對親本材料進(jìn)行全基因組測序，解析其基因組結(jié)構(gòu)，尋找與目標(biāo)性狀相關(guān)的基因和調(diào)控元件；基于基因組分析結(jié)果，開發(fā)與目標(biāo)性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記，標(biāo)記類型包括但不限于單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記、簡單序列重復(fù)標(biāo)記或插入/缺失標(biāo)記；

13、s04：基因編輯與轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用：利用基因編輯技術(shù)對親本材料中的目標(biāo)基因進(jìn)行精準(zhǔn)編輯，增強或改良目標(biāo)性狀；編輯方式包括但不限于基因敲除、基因替換或基因插入；同時，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源優(yōu)良基因(如抗病基因、抗逆基因或品質(zhì)改良基因)導(dǎo)入小麥基因組中，獲得轉(zhuǎn)基因小麥材料；轉(zhuǎn)基因方法包括但不限于農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化法或基因槍法；

14、s05：雜交與分子標(biāo)記輔助選擇：根據(jù)親本的遺傳背景和目標(biāo)性狀，設(shè)計合理的雜交組合，通過人工授粉獲得雜交后代；在雜交后代中，利用開發(fā)的分子標(biāo)記進(jìn)行早期篩選，快速鑒定攜帶目標(biāo)基因的個體，提高選擇效率；篩選過程包括對f1代至f3代的分子標(biāo)記輔助選擇，確保目標(biāo)基因的穩(wěn)定遺傳；

15、s06：田間試驗與性狀鑒定：將經(jīng)過分子標(biāo)記輔助選擇的后代種植到田間，進(jìn)行多代篩選和性狀鑒定；田間試驗包括在不同生態(tài)環(huán)境下對雜交后代進(jìn)行多代篩選，評估其在實際環(huán)境中的表現(xiàn)；對篩選出的優(yōu)良株系進(jìn)行抗病性、抗逆性、品質(zhì)性狀的綜合鑒定，確保其符合育種目標(biāo)；鑒定方法包括但不限于病原菌接種試驗、逆境脅迫試驗和品質(zhì)分析；

16、s07：品種審定與推廣應(yīng)用：將經(jīng)過多代篩選和鑒定的優(yōu)良株系提交給品種審定委員會進(jìn)行品種審定；通過種子繁育、技術(shù)培訓(xùn)和推廣示范方式，將新品種推向市場，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。

17、本發(fā)明提供了一種小麥基因育種培育裝置及方法。具備以下有益效果：

18、(1)、該一種小麥基因育種培育裝置及方法，該裝置通過在培養(yǎng)皿中培育小麥幼苗，將培養(yǎng)皿放置于多層層板上，利用聚光罩收集陽光，并將陽光引導(dǎo)至導(dǎo)光管中；光線會在內(nèi)壁與空氣的界面處發(fā)生全反射，從而在導(dǎo)光管內(nèi)形成多次反射路徑，導(dǎo)光管內(nèi)壁覆蓋有高反射率的反光鋁箔層，其表面光滑且反射率極高，當(dāng)陽光進(jìn)入導(dǎo)光管后，光線會在內(nèi)壁上發(fā)生多次反射，反光鋁箔層的作用是最大限度地減少光線在傳輸過程中的能量損失，確保陽光能夠高效地傳輸至導(dǎo)光管的末端，導(dǎo)光管內(nèi)壁的反光鋁箔層對陽光進(jìn)行多次反射，最終通過末端透鏡將陽光均勻散射至每層培養(yǎng)皿表面，確保各層小麥幼苗都能獲得充足且均勻的光照，整個過程無需外部驅(qū)動機構(gòu)調(diào)整幼苗位置，也無需人工干預(yù)，顯著提高了使用的便捷性并降低了能耗。

19、(2)、該一種小麥基因育種培育裝置及方法，通過驅(qū)動電機帶動傳動齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，傳動齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動的同時能夠帶動從動齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從動齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動的同時能夠帶動螺紋桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動，螺紋桿通過轉(zhuǎn)動能夠帶動升降板進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而使放置培養(yǎng)皿的層板能夠進(jìn)行上下移動升降，通過控制層板升降有利于方便對高處的層板表面放置培養(yǎng)皿，大大提高了該裝置使用時的便捷性，同時該裝置能夠通過驅(qū)動層板升降，使多個層板能夠收縮到地下，從而有利于減小空間的占用，且該裝置層板收縮到地下后，由于聚光罩位于地面，通過聚光罩與導(dǎo)光管能夠?qū)㈥柟庖龑?dǎo)至地下，能夠有效避免地下采光不足的缺點，另外，由于土壤和地下介質(zhì)具有良好的熱阻隔性能和較大的熱容，能夠有效緩沖外界溫度變化的影響，使該裝置內(nèi)部溫度相較穩(wěn)定，有利于小面幼苗的培養(yǎng)。

20、(3)、該一種小麥基因育種培育裝置及方法，當(dāng)層板收縮到地下時，通過頂蓋使罐體內(nèi)部處于密封空間，通過溫度傳感器與濕度傳感器監(jiān)測內(nèi)部溫度，當(dāng)內(nèi)部溫度較低時，通過加熱棒對罐體內(nèi)部的夾層中的水進(jìn)行加熱，加熱后的水能夠均勻?qū)崃總鬟f至罐體內(nèi)部，進(jìn)而有利于起到較好的升溫效果，通過霧化噴頭將罐體夾層內(nèi)部的水霧化噴出后能夠?qū)摅w內(nèi)部起到加濕的效果，從而提高了該裝置的功能性。

21、從而解決了現(xiàn)有裝置在進(jìn)行使用時操作較為麻煩，且長期使用能耗較大的問題。