本发明专利技术公开了一种玉米单倍体诱导方法。该方法是用玉米单倍体诱导系“齐诱201”作为父本给母本授粉，收获杂交当代籽粒，获得玉米单倍体；其中，所述父本和所述母本的种植方式为：将所述父本和所述母本成行相间种植于隔离区内，错期播种使两者花期相遇(母本花丝抽出3～5cm时父本开始撒粉)，并在所述父本撒粉前对所述母本进行去雄处理，在所述父本撒粉时对所述母本进行剪苞叶处理。实验证明，与传统方法相比，本发明专利技术玉米单倍体诱导率高达19％以上。单倍体高效诱导系“齐诱201”，植株长势强、中熟、散粉量大、散粉持续时间长、适应性广、抗性强。解决了传统单倍体诱导系诱导率低的技术“瓶颈”，为玉米商业化育种的大规模化诱导单倍体提供了技术支撑。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
玉米是雌雄同株异花、有性生殖的作物。玉米增产的主要途径是利用玉米杂种优势。玉米育种工作的重点就是培育玉米杂交种。选育玉米自交系是培育玉米杂交种的基础；通过自交系间杂交配制玉米组合、选育玉米新杂交种。所以，选育玉米自交系的技术是玉米育种的核心技术。传统的玉米自交系的选育技术，须经过多年多代的自交筛选和配合力测定技术，才能选育出配合力高、性状稳定的自交系；再通过杂交选育玉米新杂交种。选育一个玉米新杂交种通常需要十几年的时间，不仅周期长，而且需要消耗大量的人力、物力和财力。因此，如何缩短自交系选育进程、提高育种效率、选育出符合市场需求的强优势杂交种是育种家们梦寐以求的目标。单倍体育种技术作为一项高新技术，为育种家们快速选育玉米自交系，缩短育种年限提供了可能。玉米单倍体是配子体无融合生殖的产物，包括孤雄生殖和孤雌生殖两大类。单倍体经过人工(化学)加倍或自然加倍，就可以获得纯合二倍体，大大缩短了自交系选育时间 ° 自从Guha (Guha S, Maheshwari S C.1n vitro production of embryos from antherof Dature [J].Nature, 1964, 204:497)通过花药培养获得孤雄生殖单倍体后，证明通过组培途径选育自交系的方法有可能成为选育新系的有效方法之一。但是，花药培养难度大，技术操作严格、程序复杂，需要消耗大量的人力、物力和财力，并且基因型依赖性很强，选育出的自交系不一定是优良的 自交系，难以在生产中利用。另一种孤雌生殖单倍体，虽然孤雌生殖单倍体可以通过生物或非生物诱导等途径产生，但非生物诱导途径与花药组培一样存在很多困难，很难在育种上应用。生物诱导是利用生物诱导材料(简称诱导系)与诱导对象(简称选系基础材料)杂交诱导产生单倍体。Edward H.Coe (1950)发现了一个紫色糊粉层自交系。该系自交后代中可产生约2.52%的单倍体植株。1956年Coe把该系命名为Stoek6。为了便于鉴定单倍体籽粒，在Stock6的遗传背景中相继转入籽粒颜色和植株颜色两套遗传标记基因Navajo (ACR-nj)，这样就可以在Stock6的杂交后代中，通过目测籽粒颜色和植株颜色鉴定、筛选出单倍体，从而使孤雌生殖单倍体成为单倍体育种的有效技术之一。利用Stoek6杂交诱导产生单倍体的技术核心是:用Stoek6作父本,与选系基础材料杂交，在杂交当代果穗上，通过观察标记性状选取单倍体籽粒，即得到玉米单倍体。张铭堂(1987)用普通玉米优良杂交种作母本，Stock6作父本进行杂交。检验Fl代杂交穗上的籽粒，从250000个Fl籽粒中，获得2650个(约1.06% )单倍体籽粒。这些单倍体籽粒种于田间开花期检查，发现318株(12.0%)已自然加倍。自交后获得到200多个纯系。张铭堂(1993)又用stock6作父本，与美国杜邦公司的高油玉米杂交种杂交，在Fl代果穗上挑选到4600个单倍体籽粒。次年种于田间，在成株期检查，发现600多株(约13.0% )已自然加倍。表明用stock6作诱导系，杂交诱导单倍体技术，选育自交系速度快，效果好。若一年种植2~3季玉米.一年内就可育出新系。该技术已在国内外玉米育种项目中广泛应用，并发展成为现代玉米商业化育种的核心技术。上述用Stocke作诱导系，杂交诱导玉米单倍体技术存在两大缺陷:其一是诱导率低(约2%左右)，难以满足规模化诱导单倍体的需求。其二是Stocke雄花不耐高温，散粉不畅，开花与吐丝时间间隔较长，自交结实性差，难以自繁，穗粒腐病重等。因此，利用stocke诱导系的关键是在提高其诱导能力的前提下，努力克服上述缺点。20世纪90年代以来，一些国家相继开展了对Stock6的改良工作，并己取得了较大进展，选育出了一些优良的诱导系，如前苏联的KEMS、摩尔多瓦的MH1、德国的RWS等。与Stocke相比，这些新诱导系的诱导率有所提高(3~5 % )，遗传标记明显，而且适应性较好。但是，生物学特性方面的表现仍然不尽人意，尤其是散粉不畅，开花与吐丝时间间隔较长，自交结实性差，难以自繁，穗粒腐病重等，难以满足商业化育种大规模诱导单倍体的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简单快速，且可大规模化进行的玉米单倍体诱导方法。本专利技术所提供的玉米单倍体诱导方法，具体是用玉米单倍体诱导系“齐诱201”作为父本给母本授粉，收获杂交当代籽粒，获得玉米单倍体；所述方法中，所述父本和所述母本的种植方式为:将所述父本和所述母本成行相间种植于隔离区内，错期播种使两者花期相遇，并在所述父本撒粉前对所述母本进行去雄处理，在所述父本撒粉时对所述母本进行剪苞叶处理；所述错期播种为 :根据所述母本的吐丝时间以及所述父本的撒粉时间安排所述父本和所述母本的种植时间，从而使两者花期相遇；所述花期相遇具体为:当所述母本花丝抽出3~5cm时，所述父本开始撒粉。所述方法中，所述父本和所述母本成行相间种植具体可为:每种植4~6行的所述母本，随后种植2~3行所述父本。其中，所述玉米单倍体可按照如下方法鉴定:借助所述杂交当代籽粒的颜色标记和胚形鉴定单倍体。具体方法如下:在所述杂交当代籽粒中，紫色粒顶、无色胚芽尖、胚凹陷呈三角形的籽粒为单倍体籽粒或候选单倍体籽粒。当然，为了验证该方法的可靠性，还可以进一步根据籽粒成苗后的植株表型进行单倍体的确认，单倍体植株雄穗败育，不能自交结实。所述母本可为符合育种目标的自交系、基础群体或杂交种。其中，所述基础群体是指由多个自交系或品种按一定方式混合授粉后形成的玉米群体。所述杂交种为单交种、三交种或者双交种。在所述方法中，所述隔离区为:所述父本和所述母本的种植区域四周至少300米无玉米种植。在本专利技术的一个实施例中，所述母本具体为如下中的至少一种:玉米(Zea maysL.)X01、玉米(Zeamays L.)X02、玉米(Zea mays L.)X03、玉米(Zeamays L.)X04、玉米(Zeamays L.) X05、玉米(Zea mays L.) X06、玉米(Zea mays L.) X07。相应的，在本专利技术中，“所述花期相遇为:当所述母本花丝抽出3~5cm时，所述父本开始撒粉”具体是通过将母本(X01-X07)比父本(“齐诱201”)早播3天来实现的。在本专利技术中，所述方法的实施地为山东，播种季节为夏季。实验证明，与传统方法相比，本专利技术玉米单倍体诱导率高达19%以上。所用的单倍体高效诱导系“齐诱201”，植株长势强、早熟、散粉量大、散粉持续时间长、适应性广和抗性强等。解决了传统单倍体诱导系诱导率低的技术“瓶颈”，为玉米商业化育种的大规模化诱导单倍体提供了技术支撑。【具体实施方式】下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例均于夏天在山东省农业科学院(六 一)试验站进行。下述实施例中所涉及的玉米单倍体诱导系(父本)如下:玉米(Zea mays L.)齐诱201 (曾用名:H04):为本专利技术作为对照的玉米单倍体诱导系，具有R-nj标记，即记载于“刘治先，杨菲，丁照华，刘朋.玉米单倍体诱导材料的鉴本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玉米单倍体诱导方法，是用玉米单倍体诱导系“齐诱201”作为父本给母本授粉，收获杂交当代籽粒，获得玉米单倍体；所述方法中，所述父本和所述母本的种植方式为：将所述父本和所述母本成行相间种植于隔离区内，错期播种使两者花期相遇，并在所述父本撒粉前对所述母本进行去雄处理，在所述父本撒粉时对所述母本进行剪苞叶处理；所述错期播种为：根据所述母本的吐丝时间以及所述父本的撒粉时间安排所述父本和所述母本的种植时间，从而使两者花期相遇；所述花期相遇为：当所述母本花丝抽出3～5cm时，所述父本开始撒粉。
【技术特征摘要】
1.一种玉米单倍体诱导方法，是用玉米单倍体诱导系“齐诱201”作为父本给母本授粉，收获杂交当代籽粒，获得玉米单倍体； 所述方法中，所述父本和所述母本的种植方式为:将所述父本和所述母本成行相间种植于隔离区内，错期播种使两者花期相遇，并在所述父本撒粉前对所述母本进行去雄处理，在所述父本撒粉时对所述母本进行剪苞叶处理； 所述错期播种为:根据所述母本的吐丝时间以及所述父本的撒粉时间安排所述父本和所述母本的种植时间，从而使两者花期相遇； 所述花期相遇为:当所述母本花丝抽出3~5cm时，所述父本开始撒粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述父本和所述母本成行相间种植为:每种植4~6行的所述母本，随后种植2~3行所述父本。3.根据权利要求1或2...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘治先，杨菲，刘长虹，
申请(专利权)人：山东省农业科学院玉米研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。