本發明公開了一種選育玉米單倍體誘導系的方法，通過開發針對誘導系有色胚單倍體的鑒別方法，可實現玉米單倍體誘導系的單倍體鑒別，從而進行加倍，并可從分子標記輔助選擇誘導基因、誘導率、單倍體鑒別效率和農藝性狀四個方面的表現篩選出高誘導率、高鑒別效率和具備優良農藝性狀的誘導系DH系，整體過程耗時1?2年即可獲得優良單倍體誘導系。本發明創制的可用于快速選育玉米單倍體誘導系的方法加速了單倍體誘導系的選育進程，為解決玉米單倍體誘導系選育周期長，工作量大的問題提供了一個可行的方案，可大大縮短單倍體誘導系選育年限，減少各世代測驗工作量，提高單倍體育種效率，從而促進玉米單倍體育種技術的發展，具有重要意義。

技術領域

本發明涉及生物技術領域中一種快速選育玉米單倍體誘導系的方法及其應用。

背景技術

玉米單倍體育種技術作為三大現代生物技術之一，被廣泛應用于育種及科研工作中。單倍體誘導系是實現單倍體育種技術的首要條件，因此近年來針對單倍體誘導系進行了大量的研究。現有誘導系均來源于Stock 6，其誘導率為3.2％(Coe,1959)，隨著人工測驗選育與分子標記輔助選擇，培育出一大批玉米單倍體高頻誘導系，主要包括CAU系列，CHOI系列，UH系列，RWS/K系列，TAIL系列和PHI系列等(Ren et al,2017)，單倍體誘導率提高了10％左右。單倍體誘導率的不斷提高，解決了大量產生單倍體的問題。但目前已報道的誘導系選育均通過自交或回交的方法完成，整個選育周期在7個生長周期以上，歷時3年以上。另外，為保證單倍體誘導率的選擇效應，每代需對單株進行誘導率測驗，為保證誘導率統計的準確性，一般測驗種雜交果穗要求3穗以上，結合單倍體鑒別標記，例如R1-nj標記、油分標記等，因此誘導系選育世代需要對大量的單株進行測定。繁重的田間測驗工作和較長的選育周期大大限制了玉米單倍體誘導系的選育進程。而單倍體育種技術可大大縮短純系的選育周期，減少人力和經濟成本，但目前實際應用的玉米單倍體誘導系均攜帶R1-nj標記，籽粒的胚和胚乳均表現紫色，利用常規方法無法對其單倍體進行鑒別。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是如何快速選育玉米單倍體誘導系。

為解決上述問題，本發明提供一種選育玉米單倍體誘導系的方法，包括如下步驟：

A1、母本和父本雜交獲得玉米雜交種，以雜交F₁代或其以上世代作為基礎材料；所述母本和所述父本中至少有一方為單倍體誘導系；

A2、以單倍體誘導系對所述基礎材料進行雜交誘導，獲得含有單倍體的候選材料群；

A3、鑒別所述候選材料群，選出其中的單倍體；

A4、對步驟A3所得單倍體進行加倍，獲得DH系；該DH系為玉米單倍體誘導系。

本發明選育玉米單倍體誘導系的方法還包括根據分子標記輔助選擇誘導基因純合與否，以及誘導率、單倍體鑒別效率和/或農藝性狀評價，從A4所得玉米單倍體誘導系中得到目的玉米單倍體誘導系的步驟。

上述方法中，A3所述鑒別，選擇如下鑒別方法中的一種或多種：基于幼胚形態鑒別、基于熒光標記鑒別、基于籽粒含油率鑒別、基于植株顏色鑒別和基于植株形態鑒別植株。

上述方法中，A3所述鑒別，具體可選擇如下鑒別方法中的一種或多種：

B1、基于幼胚形態鑒別：對基礎材料雜交誘導時使用常規單倍體誘導系進行雜交誘導，在雜交誘導后14-30天，針對候選材料群的幼胚形態統計結果設定閾值，為降低單倍體的漏選率，可按照父本誘導系誘導率+5％的方式設定單倍體鑒別閾值，選擇候選材料群中幼胚形態小于等于閾值的候選材料為單倍體；所述幼胚形態為胚長、胚寬、胚面積中的一種或多種；

B2、基于熒光標記鑒別：對基礎材料雜交誘導時使用攜帶胚特異性表達熒光或胚和胚乳特異表達不同熒光的單倍體誘導系進行雜交誘導，根據熒光的有無鑒別候選材料的幼胚和/或籽粒，沒有熒光的候選材料為單倍體；