一种玉米育种方法技术

技术编号:12614765 阅读:96 留言:0更新日期:2015-12-30 12:47
本发明专利技术公开了一种玉米育种方法,通过基因枪法将BT杀虫毒蛋白基因、bar基因、玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因MDMVCPDNA导入胚性玉米愈伤组织中,从而获得了具有优良的抗虫性、抗草性、抗病性以及耐旱性能的种子,通过浸种液的浸种处理,从而促进了种子的萌发,提高了幼苗的呼吸速率及根活力,增强了种子及幼苗的抗逆能力,通过抗旱营养剂的滴罐,利用酚酸类具有抗氧化性物质,可以提高植物中保护酶的数量和活性,又提高了多酚物质的含量,提高作物中抗氧化物质含量,增强了作物的抗旱性;同时,植株中酚类抗氧化物质含量的提高可以增加作物抗病、抗UV辐射等;在酚酸类物质中添加了磷酸二氢钾、氮素,增加了作物的营养元素供应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玉米栽培领域,具体涉及。
技术介绍
玉米(Zea mays L.),学名玉蜀黍,是重要的粮食作物,也是重要的饲料和工业原料,在国民生计和经济建设中起着至关重要的作用。世界范围内玉米虫害约350种,其中以蛀茎性和食叶性的鳞翅目害虫玉米螟分布最为广泛,危害最重,是世界性的重要玉米虫害,严重影响着玉米的产量和品质。世界上每年因为玉米螟危害造成10%以上的减产和经济损失,大发生年甚至绝收。因此有效地防治虫害对玉米生产具有重要的意义。玉米材料中缺乏有效的天然抗性基因,很难利用传统的育种技术手段筛选得到具有优良抗虫性的玉米材料,传统的害虫防治措施主要为化学防治,但是化学农药具有成本高、环境污染、易残留、会毒害有益昆虫和害虫天敌等弊端不适宜长期使用。植物基因工程的兴起与发展,为玉米病虫害的防治提供了一条崭新的思路。利用基因工程手段培育抗虫新品种具有不污染环境、对害虫的杀虫性具有专一性、育种周期短、育种和栽培成本低等优点。现在应用基因工程手段培育的抗虫材料数量直线上升,几乎涵盖了所有的重要农作物。在众多的抗虫基因中,Bt杀虫蛋白基因是一类作用机理研究比较清楚,市场应用最广泛和最有潜力的杀虫蛋白。自从1993世界上第一例成功的转crylAb基因抗虫玉米出现,抗虫转基因玉米发展迅速,直到1996年,表达cryIAb基因的转Bt基因玉米被批准商业应用于控制欧洲玉米螟危害。随后,携带来自于苏云金芽孢杆菌的杀虫蛋白的转基因玉米越来越多地被用来控制玉米生产中主要的鳞翅目害虫。具有CrylAb蛋白表达的玉米种质用来进行玉米的杂交已经被证明是一个可以减少农药使用,并减少对环境和人类潜在危害的有效管理措施。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供了,所得植株具有优良的抗虫性、抗草性、抗病性以及耐旱性能。为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:,包括如下步骤:S1、准确称取1mg金粉微载体置于1.5ml离心管中,加入1.5ml乙醇,涡旋振荡3_5min,静置15min后,1000rmp离心lmin,弃掉上清液;S2、往步骤SI所得的溶液中加入Iml无菌去离子水,充分涡旋振荡3min ;静置3min后,6000rmp离心30S,弃掉上清;S3、重复步骤S23次后,加入0.25ml50%的灭菌甘油,并充分悬浮,得微载体甘油溶液;S4、将步骤S3所得的微载体甘油溶液加入5ul质粒,50ul的2.5mol/LCaCl2, 20ul的0.lmol/L亚精胺,持续震动3min,然后离心2S,弃上清,在得到的沉淀中加入140ul70%乙醇,离心弃上清,在得到的沉淀中加入140ul 100%乙醇,离心弃上清,在得到的沉淀中加入500ul 100%乙醇,轻轻震荡关闭后在低速涡旋振荡器中涡旋3s,得微载体;S5、将BT杀虫毒蛋白基因DNA质粒、bar基因DNA质粒、玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因MDMVCPDNA质粒包被在步骤S4所得的微载体内;S6、取按常规方法培养所得的胚性玉米愈伤组织,用基因枪对其进行轰击后,置于分化培养基上避光恢复培养一天,光照下培养3天后,转移至1/2MS+IBA4.8mg/L+NAA0.04mg/L培养基中继续培养;S8、至抗性芽生长至Icm以上后,将其移入生根培养基:改良MS+0.04mg/L NAA+0.75mg/L6-BA+0.075mg/L IBA+35g/L 蔗糖培养基中继续培养,幼苗生长至根系发达、茎叶健壮后将其移入温室中培育,直至结种,所述改良MS包括营养元素和有机物,所述营养元素包括蛋氨酸锰10mg/L、,一水硫酸锌5mg/L、一水硫酸亚铁17mg/L、氨基酸螯合镁5mg/L、砸蛋氨酸5.5mg/L、植酸酶0.75mg/L、碱式硫酸铜4.5mg/L、[!比啶酸络0.065mg/L、碘酸|丐0.3mg/L、赖氨酸6mg/L、三氯化六氨合钴0.065mg/L、蛋白锗0.75mg/L、碘酵母6mg/L ;所述有机物包括盐酸硫胺素10mg/L、盐酸卩比卩多醇3mg/L、肌醇35mg/L、环己六醇 27mg/L ;S9、将 0.1 份 MnS04 粉末、0.05 份 CuS04 粉末、0.1 份 ZnS04 粉末、0.2 份 NiS04 粉末、0.2份(NH4) 6Mo7024.4H20粉末和适量的EDTA (防止沉淀生成),离子水300?400mL混合均匀,制备浸泡液,并用此浸泡液浸渍步骤S8所得的种子12h ;S10、整地松土,将步骤S9所得的种子进行播种,土壤质地选择滴管带的滴头流量;播种完成后,避开天气过程后统一滴出苗水,灌水量以两条滴灌带湿润锋交汇为宜;S11、出苗后,随水滴罐抗旱营养剂,所述抗旱营养剂由以下重量百分比浓度的组分构成:水杨酸12.21ppm,阿魏酸22.3ppm,香草酸21.7ppm,槲皮素12.0ppm,木犀草素12.0ppm,硅酸钾184.8ppm,磷酸二氢钾1.38%,尿素1.7%,硫酸锌0.55%,余量水。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术通过基因枪法将BT杀虫毒蛋白基因、bar基因、玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因MDMVCPDNA导入胚性玉米愈伤组织中,从而获得了具有优良的抗虫性、抗草性、抗病性以及耐旱性能的种子,通过浸种液的浸种处理,从而促进了种子的萌发,提高了幼苗的呼吸速率及根活力,增强了种子及幼苗的抗逆能力,通过抗旱营养剂的滴罐,利用酚酸类具有抗氧化性物质,可以提高植物中保护酶的数量和活性,又提高了多酚物质的含量,提高作物中抗氧化物质含量,增强了作物的抗旱性;同时,植株中酚类抗氧化物质含量的提高可以增加作物抗病、抗UV辐射等;在酚酸类物质中添加了磷酸二氢钾、氮素,增加了作物的营养元素供应,促进了作物的生长,提高了作物的抗逆性。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了,包括如下步骤:S1、准确称取1mg金粉微载体置于1.5ml离心管中,加入1.5ml乙醇,涡旋振荡3min,静置15min后,1000rmp离心lmin,弃掉上清液;S2、往步骤SI所得的溶液中加入Iml无菌去离子水,充分涡旋振荡3min ;静置3min后,6000rmp离心30S,弃掉上清;S3、重复步骤S23次后,加入0.25ml50%的灭菌甘油,并充分悬浮,得微载体甘油溶液;S4、将步骤S3所得的微载体甘油溶液加入5ul质粒,50ul的2.5mol/LCaCl2, 20ul的0.lmol/L亚精胺,持续震动3min,然后离心2S,弃上清当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种玉米育种方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、准确称取10mg金粉微载体置于1.5ml离心管中,加入1.5ml乙醇,涡旋振荡3‑5min,静置15min后,10000rmp离心1min,弃掉上清液;S2、往步骤S1所得的溶液中加入1ml无菌去离子水,充分涡旋振荡3min;静置3min后,6000rmp离心30S,弃掉上清;S3、重复步骤S23次后,加入0.25ml 50%的灭菌甘油,并充分悬浮,得微载体甘油溶液;S4、将步骤S3所得的微载体甘油溶液加入5ul质粒,50ul的2.5mol/LCaCl2,20ul的0.1mol/L亚精胺,持续震动3min,然后离心2S,弃上清,在得到的沉淀中加入140ul 70%乙醇,离心弃上清,在得到的沉淀中加入140ul100%乙醇,离心弃上清,在得到的沉淀中加入500ul100%乙醇,轻轻震荡关闭后在低速涡旋振荡器中涡旋3s,得微载体;S5、将BT杀虫毒蛋白基因DNA质粒、bar基因DNA质粒、玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因MDMVCPDNA质粒包被在步骤S4所得的微载体内;S6、取按常规方法培养所得的胚性玉米愈伤组织,用基因枪对其进行轰击后,置于分化培养基上避光恢复培养一天,光照下培养3天后,转移至1/2MS+IBA4.8mg/L+NAA0.04mg/L培养基中继续培养;S8、至抗性芽生长至1cm以上后,将其移入生根培养基:改良MS+0.04mg/L NAA+0.75mg/L6‑BA+0.075mg/L IBA+35g/L蔗糖培养基中继续培养,幼苗生长至根系发达、茎叶健壮后将其移入温室中培育,直至结种,所述改良MS包括营养元素和有机物,所述营养元素包括蛋氨酸锰10mg/L、,一水硫酸锌5mg/L、一水硫酸亚铁17mg/L、氨基酸螯合镁5mg/L、硒蛋氨酸5.5mg/L、植酸酶0.75mg/L、碱式硫酸铜4.5mg/L、吡啶酸铬0.065mg/L、碘酸钙0.3mg/L、赖氨酸6mg/L、三氯化六氨合钴0.065mg/L、蛋白锗0.75mg/L、碘酵母6mg/L;所述有机物包括盐酸硫胺素10mg/L、盐酸吡哆醇3mg/L、肌醇35mg/L、环己六醇27mg/L;S9、将0.1份MnSO4粉末、0.05份CuSO4粉末、0.1份ZnSO4粉末、0.2份NiSO4粉末、0.2份(NH4)6Mo7O24.4H2O粉末和适量的EDTA(防止沉淀生成),离子水300~400mL混合均匀,制备浸泡液,并用此浸泡液浸渍步骤S8所得的种子12h;S10、整地松土,将步骤S9所得的种子进行播种,土壤质地选择滴管带的滴头流量;播种完成后,避开天气过程后统一滴出苗水,灌水量以两条滴灌带湿润锋交汇为宜;S11、出苗后,随水滴罐抗旱营养剂,所述抗旱营养剂由以下重量百分比浓度的组分构成:水杨酸12.21ppm,阿魏酸22.3ppm,香草酸21.7ppm,槲皮素12.0ppm,木犀草素12.0ppm,硅酸钾184.8ppm,磷酸二氢钾1.38%,尿素1.7%,硫酸锌0.55%,余量水。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:武江涛冀月林王雄飞刘建明贾艳清柴小丽师丽晓邢玉伟杨存良高海生武江鑫聂建国
申请(专利权)人:山西省原平市双惠种业有限公司
类型:发明
国别省市:山西;14

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