本发明专利技术属于单倍体育种技术领域，公开了一种小麦×玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法。其主要技术特征为：种植、单倍体胚诱导、单倍体胚剥离、将小胚和大胚分别离体培养成单倍体苗、春化、染色体加倍、移栽和收获等步骤，大胚在大胚培养基中培养，小胚先经过小胚培养基培养，然后再进入基础培养基培养，小胚培养基具有较高的糖浓度、较高渗透压、较丰富氨基酸种类、较高维生素含量以及包含微量的生长调节因子，小胚萌发成苗率75%以上；离体培养的组培苗经低温春化后，直接进行染色体加倍并栽种，加倍处理效率89%以上，提高了单倍体胚成苗率、染色体加倍成活率和成功率，简化了小麦育种程序，提高了育种效率，缩短了育种周期，对加快培育优良品种具有明显成效。
【技术实现步骤摘要】
一种小麦X玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法
本专利技术属于单倍体育种
，具体的讲涉及一种小麦X玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法。
技术介绍
单倍体育种途径包括花药/花粉粒培养、子房/胚珠培养、远缘杂交单倍体诱导， 小麦χ玉米远缘杂交诱导单倍体技术由knkteler和Nitzsche于1984报导，该技术与其它单倍体培养方法相比，具有较少的基因依赖型和较高的植株产生频率，不产生白化苗，逐渐被育种家接受和应用(Mahmoodi，2004)，是目前使用较广泛的单倍体生产方式。然而，目前国内外报道关于小麦X玉米远缘杂交技术、单倍体胚诱导和单倍体苗产生频率还不稳定，加倍单倍体植株成功率相对较低，单倍体育种手段不甚成熟(Niroula and Bimb, 2009)。在小麦X玉米远缘杂交诱导胚形成的过程中，由于环境不可控因素较多，而且麦穗不同穗位的小花成熟度及营养状况的差异，造成诱导的单倍体胚中总有相当数量的小胚，在剥胚进行离体培养时，同一胚龄的胚小的不足300 μ m大的1000 μ m以上，过去没有针对小胚的培养基，大、小胚接种到同种培养基中，体积在400 μ m以下的单倍体幼胚不能萌发成苗。小麦单倍体苗在培养基中生成3个叶或形成3个以上分蘖时，冲洗掉根部的培养基，移栽炼苗；低温春化、分蘖返青后刨出，洗去附着在根上的泥土，剪根保留3cm的根长； 秋水仙素溶液浸泡麦苗使分蘖节处于液面下3cm，进行染色体加倍；处理后的麦苗经清水冲洗后再次栽种，缓苗半月后正常管理。经过了单倍体组培苗洗根移栽一春化返青后刨出洗根剪根一染色体加倍一冲洗再移栽的过程。不但工序繁杂，而且，麦苗春化返青后苗较大，用秋水仙素加倍处理时需要剪根，根部受到损伤，成活率低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题就是提供一种可提高单倍体胚成苗率和染色体加倍成活率和成功率、简化小麦育种程序、提高育种效率、缩短育种周期、对加快培育优良品种具有明显成效的小麦X玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为 该方法包括下列步骤第一步，种植将小麦、玉米分期种植，花期相遇； 第二步，单倍体诱导用新鲜玉米花粉为小麦柱头授粉，形成受精卵，通过激素诱导，形成小麦单倍体幼胚； 第三步，单倍体胚的剥离小麦单倍体幼胚经14-20天发育后，在解剖镜下进行剥胚，并根据胚的大小将胚分成后大胚和小胚两部分直径大于400 μ m的胚为大胚，直径小于等于400 μ m的胚为小胚； 第四步，将小胚和大胚分别离体培养成单倍体苗a、小胚离体培养，将小胚置于小胚培养基中室温暗培养9-11天，有新芽萌动后，转到基础培养基中，在室温和14h光照条件下，分化出芽、根及分蘖， 所述小胚培养基的配方为1/2MS基本培养基与B5维生素、 2，4- 二氯苯氧乙酸0. 09-0. llmg/L、 甘氨酸 1. 9-2. lmg/L乳氨酸 550-650mg/L糖 45-55g/L、琼脂 6. 5-7. 5g/ L，且其PH值=5. 8 ； 所述基础培养基的配方为1/2MS 培养基，糖 2446g/L 琼脂 6. 5-7. 5g/L，且其PH值=5. 8 ；b、大胚离体培养将大胚在大胚培养基中培养7-20天，有新芽萌动后，在室温和14h光照条件下，分化出芽、根及分蘖，所述大胚培养基配方为1/2MS培养基6-苄基氨基嘌呤 0. 19-0. 21 mg/L吲哚乙酸 0. 19-0. 21 mg/L糖 2446g/L琼脂6. 5-7. 5g/L，且其PH值=5. 8 ； 第五步，春化和加倍待单倍体苗长到3叶或3个分蘖时，低温春化20-25天，室温缓苗2天，然后冲洗掉根部的培养基，将麦苗浸入由500 -750 mg/L的秋水仙素+20g/L的二甲基亚砜+0. 5g/L的吐温-20组成的染色体加倍溶液，使分蘖节处于溶液液面下2. 5cm-3. 5 cm,在23_25°C加光照条件下处理6-8小时进行染色体加倍； 第六步，移栽将处理后的麦苗清水冲洗浸泡1天，移栽到温室或田间草炭土中，遮阴保湿缓苗半月后正常管理； 第七步，收获小麦成熟后，收获获得双单倍体种子。 其附加技术特征为 所述小胚培养基的配方为1/2MS基本培养基与B5维生素、 2，4- 二氯苯氧乙酸0. lmg/L、 甘氨酸2. Omg/L乳氨酸600mg/L糖 50g/L、琼脂 7. Og/ L，且其PH值=5. 8 ； 所述基础培养基的配方为1/2MS培养基，糖25g/L 琼脂7. Og/L,且其PH值=5. 8 ； 所述大胚培养基配方为1/2MS培养基6-苄基氨基嘌呤 0. 20 mg/L吲哚乙酸 0. 20 mg/L糖25g/L琼脂7. Og/L,且其pH值=5. 8。 在所述第五步春化和加倍步骤中待单倍体苗长到3叶或3个分蘖时，低温春化20-25天，室温缓苗2天，然后冲洗掉根部的培养基，将麦苗浸入由625mg/L的秋水仙素+20g/L的二甲基亚砜+0. 5g/L的吐温-20 组成的染色体加倍溶液，使分蘖节处于溶液液面下3. 0 cm，在加光照条件下处理7小时进行染色体加倍；在所述第六步移栽步骤中将处理后的麦苗清水冲洗浸泡1天，移栽到温室或田间草炭土中，遮阴保湿缓苗半月后正常管理；本专利技术提供的一种小麦X玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法，同现有技术相比较具有以下优点由于该方法包括下列步骤 第一步，种植将小麦、玉米分期种植，花期相遇； 第二步，单倍体诱导用新鲜玉米花粉为小麦柱头授粉，形成受精卵，通过激素诱导，形成小麦单倍体幼胚； 第三步，单倍体胚的剥离小麦单倍体幼胚经14-20天发育后，在显微镜下进行剥胚，并根据胚的大小将胚分成后大胚和小胚两部分直径大于400 μ m的胚为大胚，直径小于等于400 M m的胚为小胚； 第四步，将小胚和大胚分别离体培养成单倍体苗a、小胚离体培养，将小胚置于小胚培养基中室温暗培养9-11天，有新芽萌动后，转到基础培养基中，在室温和14h光照条件下，分化出芽、根及分蘖， 所述小胚培养基的配方为1/2MS基本培养基与B5维生素、 2，4- 二氯苯氧乙酸0. 09-0. llmg/L、 甘氨酸 1. 9-2. lmg/L乳氨酸 550-650mg/L糖 45-55g/L、琼脂 6. 5-7. 5g/ L，且其PH值=5. 8 ； 所述基础培养基的配方为1/2MS 培养基，糖 2446g/L 琼脂 6. 5-7. 5g/L，且其PH值=5. 8 ；b、大胚离体培养将大胚在大胚培养基中培养7-20天，有新芽萌动后，在室温和14h光照条件下培养，分化出芽、根及分蘖，所述大胚培养基配方为1/2MS培养基6-苄基氨基嘌呤 0. 19-0. 21 mg/L吲哚乙酸 0. 19-0. 21 mg/L糖 2446g/L琼脂6. 5-7. 5g/L，且其PH值=5. 8 ； 第五步，春化和加倍待单倍体苗长到3叶或3个分蘖时，低温春化20-25天，室温缓苗2天，然后冲洗掉根部的培养基，将麦苗浸入由500 -750 mg/L的秋水仙素+20g/L的二甲基亚砜+0. 5g/L的吐温-20组成的染色体加倍溶液，使分蘖节处于溶液液面下2. 5cm-3. 5 cm,在23_25°C加光照条件下处理6-8小时进行染色体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈淑萍，王雪征，茜晓哲，宋聪敏，崔银辉，庞建周，赵凤梧，马洪彬，
申请(专利权)人：河北省农林科学院旱作农业研究所，
类型：发明
国别省市：
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