技術領域

本發明涉及一種適宜商業化誘導玉米單倍體的方法。

背景技術

自交系的選育是玉米育種中的重要環節，幾乎決定著雜交品種選育的成敗。由于玉米是雌雄同株異花、進行有性生殖的作物，因此在玉米育種工作中主要是利用玉米有性生殖的方式選育玉米自交系、配制玉米組合、篩選玉米雜交種。傳統的玉米自交系的選育過程，必須經過多年多代的自交和選擇，通常選育一個品種需要上十年的時間，不僅周期長，而且需要消耗大量的人力、物力和財力。因此如何縮短育種進程、提高育種效率是育種家們一直追求的目標。

單倍體技術作為一項高新技術，為育種家快速選育、選擇自交系帶來廣闊的前景。玉米單倍體是配子體無融合生殖的產物，包括孤雄生殖和孤雌生殖兩大類。對獲得的單倍體進行人工加倍，只需一個世代就可以獲得純合二倍體，大大縮短育種時間。自從Guha(Guha?S，Maheshwari?S?C.In?vitro?production?of?embryos?from?anther?of?Dature[J].Nature，1964，204：497)經過花藥培養單倍體而揭示了通過實驗途徑可以獲得單倍體后，通過組培途徑選育自交系的方法被認為很有希望的方法。但是由于花藥培養難度大，技術操作復雜，并且基因型依賴性很強，并且選育出的自交系不一定是優良的自交系，難以在生產中利用。

另一種單倍體產生的主要途徑是誘導系雜交誘導途徑產生母本(雌性)單倍體，簡稱為孤雌生殖單倍體。孤雌生殖單倍體可以通過生物誘導和非生物誘導(如化學誘導)等途徑產生，但非生物誘導的問題與花藥組培一樣存在很多困難，很難在育種上應用。生物誘導是利用生物誘導材料使誘導對象產生單倍體。Coe(Coe?E?H.Aline?of?maize?with?high?haploid?frequency[J].Am?Nat，1959，93：381-382)在1959年發現了玉米孤雌生殖誘導系Stock6。后來在其基礎上不斷改造，如轉入Navajo(ACR-nj)遺傳標記基因，通過籽粒顏色和植株顏色鑒定出單倍體，從而使雜交誘導單倍體進行單倍體育種成為了可能。但是在實踐應用中也發現，Stock6的誘導率也很低(約為3％)，并且存在很多嚴重的缺陷，如雄花對溫度敏感，自交結實性差，穗粒腐病嚴重，Navajo遺傳標記較弱。因此，利用Stock6誘導單倍體的關鍵是要在保持其誘導能力的前提下克服上述缺點。國外在這方面起步較早，并已取得了較大進展，選育出了一些優良的誘導系，如法國的WS14(Lashermes?P，Beckert?M.Genetic?control?of?maternal?haploidy?in?maize(Zea?mays?L.)and?selection?of?haploid?inducing?lines[J].Theor?Appl?Genet，1988，76(3)：405-410)、前蘇聯的KEMS(Shatskaya?O?A.et?al，Mass?induction?of?maternal?haploids?in?corn[J].Maize?Genet?Coop?Newslett，1994，68：51)，摩爾多瓦的MHI(Chalyk?S?T.Creating?new?haploid-inducing?lines?of?maize[J].Maize?Genet?Coop?Newslett，1999，73：53-54)，德國的RWS(F.K.Rober?et?al.，In?vivo?haploid?induction?in?maize-Performance?of?new?inducers?and?significance?of?doubled?haploid?lines?in?hybrid?breeding[J].Maydica，2005，50：275-283)等等。這些新選的誘導系不但適應當地的環境，而且其誘導率及遺傳標記也進一步提高，利用價值已經大大超出了Stock6。然而，盡管不同新選的誘導系其誘導率得以大大提高，但是在農藝性狀上的表現仍不盡滿意，尤其是散粉性和自交結實性不甚理想。因此，在保證誘導率的前提下如何提高誘導系的散粉性和自交結實性非常重要。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種誘導玉米單倍體的方法。

本發明所提供的誘導玉米單倍體的方法，包括如下步驟：將玉米單倍體誘導系I和玉米單倍體誘導系II雜交，得到的后代記作誘導系雜交種；以所述誘導系雜交種為父本，與期望得到單倍體的母本材料進行雜交，收獲當代雜交籽粒，取單倍體籽粒，即得到玉米單倍體；玉米單倍體誘導系I和玉米單倍體誘導系II不同。