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一种玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法.pdf

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一种 玉米 单倍体 育种 大规模 诱导 花粉 产生 方法
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摘要
申请专利号:

CN201610105222.9

申请日:

20160225

公开号:

CN105660381A

公开日:

20160615

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:
IPC分类号: A01H1/02,A01H1/04 主分类号: A01H1/02,A01H1/04
申请人: 安徽省农业科学院烟草研究所
发明人: 左晓龙,阮龙,钱益亮,齐耀程,王俊,张玮
地址: 230031 安徽省合肥市农科南路40号
优先权: CN201610105222A
专利代理机构: 合肥市上嘉专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 王伟
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法律状态
申请(专利)号:

CN201610105222.9

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法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团一种玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法,以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以高诱1号与MT041杂交;收获杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06。在玉米单倍体育种中,以S04、S05、S06为父本,与期望得到单倍体的母本材料进行杂交,母本果穗全部授粉杂交诱导单倍体,从收获的杂交种子中经筛选鉴定挑即得玉米单倍体。本发明诱导系杂交组合表现出较高强度的杂种优势,3个诱导系杂交组合无论从生长势、综合抗性、花粉量上都明显优于3个诱导系;克服了现有单倍体诱导系存在的发芽势、生长势弱,易倒伏和感叶斑病,散粉量少等不足,通过单倍体诱导效果测试,筛选出具有较为稳定的单倍体诱导能力的诱导系杂交组合,作为大规模单倍体育种中诱导花粉源。

权利要求书

1.一种玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法,其特征在于,以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以高诱1号与MT041杂交;收获得到杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06。2.一种玉米单倍体育种方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、诱导杂交组合以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以以高诱1号与MT041杂交;收获杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06。S2、玉米单倍体获得以S04、S05、S06作为父本,与期望得到单倍体的母本材料进行杂交,母本果穗全部授粉杂交诱导单倍体,从收获的杂交种子中经筛选鉴定挑即得玉米单倍体。3.根据权利要求2所述的一种玉米单倍体育种方法,其特征在于,所述筛选鉴定是指:(1)幼苗期筛选:由R-nj基因控制的植株颜色鉴定单倍体:紫色植株为杂株,绿色植株为单倍体;(2)种子收获期筛选:用遗传标记鉴定法来鉴定单倍体,基于R-nj遗传标记系统,以籽粒的紫顶和紫胚为显性标记;对收获的杂交种子逐粒鉴定,紫顶白胚的籽粒为单倍体,紫顶紫胚的籽粒是正常杂交的二倍体,白顶白胚是受花粉污染的二倍体种子。

说明书

技术领域

本发明涉及作物遗传育种,具体地说是一种为玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法。

背景技术

玉米是人类利用杂种优势最早、最广泛、成效最显著的作物。2014年我国玉米播种面积达到5.56亿亩,总产量达到4313亿斤,据农业部种植业司公开的统计数据,当前已成为我国种植面积第一大作物。20世纪70年代后期,我国实现了玉米单交种的普及,大幅度地提高了玉米产量。进而玉米育种家开始大规模利用二环系法等常规育种技术手段选育自交系,以提高玉米杂交种的产量和抗病性,但该方法获得高配合力的纯合自交系通常需要经6-10代的自交选择。

太阳城集团近年来,单倍体育种技术已成为与分子标记辅助育种技术、转基因技术相媲美的现代玉米育种三大核心技术。单倍体育种能显著缩短育种年限,一般只需一代自交即可获得纯合自交系。1966年,Sarkar等报道了Randolph和Stadler于1929年首次发现玉米单倍体的事件,1949年Chase提出活体诱导系诱导的方法,1950年美国遗传学家Coe博士获得一个具白色胚乳和紫色糊粉层的玉米高频率诱发单倍体的材料,用该材料作父本诱导正常植株能产生约1-2%的单倍体,1956年Coe在美国杂志MaizeGeneticsNewsletter上,将该能诱导产生单倍体的自交系命名为Stock6。由于Stock6最初被发现时并没有用以鉴别单倍体的遗传标记,为了能够在形态上鉴别单倍体籽粒和杂交二倍体籽粒,Coe等先后将ACR-nj基因和ABPI基因导入Stock6中,前者控制籽粒糊粉层和胚芽尖色素的形成,后者控制不定根、叶鞘和茎秆色素的形成,之后Stock6便具有了籽粒和植株双显性遗传标记。遗传标记法已经成为鉴定单倍体最主要的方法。

发明内容

为解决现有玉米单倍体诱导系难以满足当前商业化育种中大规模诱导诱导要求,本发明针对玉米单倍体育种特点,提供一种玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法。该方法是通过筛选出的诱导率高且稳定的诱导系杂交组合,来做为玉米单倍体育种中大规模诱导父本花粉源。

太阳城集团本发明采用的技术方案如下:

玉米单倍体育种中大规模诱导花粉源的产生方法,其特点在于,

太阳城集团以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以以高诱1号与MT041杂交;收获杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06。

太阳城集团一种玉米单倍体育种方法,其特点在于,包括如下步骤:

S1、诱导杂交组合

太阳城集团以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以以高诱1号与MT041杂交;收获杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06;

S2、玉米单倍体获得

以S04、S05、S06作为父本,与期望得到单倍体的母本材料进行杂交,母本果穗全部授粉杂交诱导单倍体,从收获的杂交种子中经筛选鉴定挑即得玉米单倍体。

进一步,所述筛选鉴定是指:

(1)幼苗期筛选:

由R-nj基因控制的植株颜色鉴定单倍体:紫色植株为杂株,绿色植株为单倍体;

太阳城集团(2)种子收获期筛选:用遗传标记鉴定法来鉴定单倍体,基于R-nj遗传标记系统,以籽粒的紫顶和紫胚为显性标记;对收获的杂交种子逐粒鉴定,紫顶白胚的籽粒为单倍体,紫顶紫胚的籽粒是正常杂交的二倍体,白顶白胚是受花粉污染的二倍体种子。

与已有技术相比,本发明有益效果体现在:

本发明诱导系杂交组合表现出较高强度的杂种优势,3个诱导系杂交组合无论从生长势(株高)、综合抗性、花粉量上都明显优于3个诱导系;克服了现有单倍体诱导系存在的发芽势、生长势弱,易倒伏和感叶斑病,散粉量少等不足,通过单倍体诱导效果测试,筛选出具有较为稳定的单倍体诱导能力的诱导系杂交组合,作为大规模单倍体育种中诱导花粉源。

附图说明

太阳城集团图1是本发明3个诱导系和3个诱导系杂交组合田间株型图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步解释说明。

太阳城集团以下实施例中,S01为Stock6改良系,引自中国农业科学院;S02为高诱1号,引自中国农业大学;S03为MT041,引自中国农业科学院;上述的3个诱导系均带有背景技术中所述的双显性遗传标记。

被诱导材料一为2种基因型玉米杂交种:M01为登海618,M02为迪卡517。被诱导材料二为同一杂种优势群内的2个自选自交系组配的F1代:M03为7022×4006,M04为4015×4006,M05为1006×1007,M06为1011×4004。材料一和材料二均为现有公知材料。

1、诱导杂交组合

太阳城集团以Stock6改良系与高诱1号杂交,或以Stock6改良系与MT041杂交,或以以高诱1号与MT041杂交;收获杂交诱导单倍体组合S04、S05、S06。

太阳城集团参见图1、表1,上述诱导系杂交组合表现出较高强度的杂种优势,3个诱导系杂交组合无论从生长势(株高)、综合抗性、花粉量上都明显优于3个诱导系。

太阳城集团表13个诱导系和3个诱导系杂交组合主要特点

2、杂交诱导单倍体

太阳城集团用S01~S06做父本,以M01~M06做母本,杂交诱导单倍体,具体方法为:

M01和M02材料各种植12行,M03~M06材料各种植2行,父本材料分别种植2行,父母本通过分期播种来调节花期以确保花期相遇。小区行长5m,行距0.6m,株距0.25m。

太阳城集团a、2014年6-7月在安徽农科院玉米研究中心凤阳基地用S01~S06做父本,以M01~M02做母本,母本果穗全部授粉杂交诱导单倍体,从收获的杂交种子中鉴定挑选单倍体。M01和M02材料各种植12行,父本材料分别种植2行,父母本通过分期播种来调节花期以确保花期相遇。小区行长5m,行距0.6m,株距0.25m。

b、2014年12月至2015年1月在安徽农科院玉米研究中心乐东南繁基地用诱导率高、综合性状优的S04~S06组合做父本,以M03~M06做母本,母本果穗全部授粉杂交诱导单倍体,从收获的杂交种子中鉴定挑选单倍体。

太阳城集团单倍体的鉴定方法为:

(1)幼苗期筛选:

由R-nj基因控制的植株颜色鉴定单倍体:紫色植株为杂株,绿色植株为单倍体;

(2)种子收获期筛选:用遗传标记鉴定法来鉴定单倍体,基于R-nj遗传标记系统,以籽粒的紫顶和紫胚为显性标记;对收获的杂交种子逐粒鉴定,紫顶白胚的籽粒为单倍体,紫顶紫胚的籽粒是正常杂交的二倍体,白顶白胚是受花粉污染的二倍体种子;以及少量的无胚种子。

太阳城集团参见表2,S04和S06在M01和M02中单倍体诱导率均不低于其亲本诱导系的诱导率,说明单倍体诱导系杂交组合S04和S06在单倍体诱导率上具有超亲的优势。

太阳城集团表23个诱导系杂交组合和3个诱导系的单倍体诱导率

单倍体诱导率=单倍体株数/总粒数×100%。

参见表3,S04和S06在M03~M06中均保持较高的单倍体诱导率,诱导率最高为5.87%,最低为3.62%,说明单倍体诱导系杂交组合S04和S06单倍体诱导能力比较稳定。

太阳城集团表,32个诱导系杂交组合的单倍体诱导率

本发明利用单倍体诱导系杂交组合表现出的杂种优势,克服了现有单倍体诱导系存在的发芽势、生长势弱,易倒伏和感叶斑病,散粉量少等不足,通过单倍体诱导效果测试,筛选出具有较为稳定的单倍体诱导能力的诱导系杂交组合,作为大规模单倍体育种中诱导花粉源。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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