CN108377899B - 利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 - Google Patents
利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108377899B CN108377899B CN201810149949.6A CN201810149949A CN108377899B CN 108377899 B CN108377899 B CN 108377899B CN 201810149949 A CN201810149949 A CN 201810149949A CN 108377899 B CN108377899 B CN 108377899B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- haploid
- yellow
- green
- seedling
- plants
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/04—Processes of selection involving genotypic or phenotypic markers; Methods of using phenotypic markers for selection
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
本发明公开了利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法,属于育种方法领域。本发明利用带黄绿苗标记的诱导系如吉黄诱7号等给基础群体授粉,收获果穗;在苗期根据叶片颜色对诱导单倍体进行鉴定筛选,淘汰幼苗叶片颜色为黄绿色的杂合二倍体植株,保留叶片颜色为绿色的单倍体植株或早期加倍单倍体植株,在开花期自交,即得新的自交系。本发明方法所用黄绿苗标记由单显性基因控制,相比于籽粒标记、成株标记,遗传简单,而且区别特征明显,鉴定结果准确可靠,不需要特别的经验和技术,而且在苗期鉴定大大节省人力物力,适于进行大规模的诱导单倍体育种,育种效率高,尤其还对于早期加倍单倍体能进行准确鉴定,实现一步成系。
Description
技术领域:
本发明属于玉米单倍体育种方法领域,具体涉及利用黄绿苗标记辅助选择玉米诱导单倍体的育种方法。
背景技术
应用传统的杂交育种方法培育一个玉米品种一般需要10~15年的时间,不仅周期长、规模大,费时费力,而且还可能因历时过长,育种初期制定的育种目标,到品种育成时已不符合市场的要求。因此,缩短育种时间、加快育种速度一直是育种家们努力追求的目标。二十世纪七十年代,花药培养或花粉培养等单倍体育种方法因其育种周期短曾被作为前景广阔的方法,但由于上述方法存在技术复杂、效率不高的等缺点,难以在实践中推广应用。
1959年美国明尼苏达大学Coe E H育成杂交诱导单倍生殖诱导系Stock6(Coe EH.Amer Mat,1959,93:381-382),奠定了杂交诱导单倍体育种技术的基础。到二十世纪九十年代,随着杂交诱导单倍生殖诱导方法的完善,产生了杂交诱导单倍体育种方法。该方法用单倍体诱导系给基础材料授粉,只需2个世代即可获得纯系,具有育种周期短、效率高、方法简单等优点,因而迅速获得育种家们青睐,目前该方法已得到广泛应用。
单倍体诱导系是进行单倍体育种必备的遗传工具,高的诱导率和明显的标记性状是其先决条件。目前,通过杂交改良方法已选育出一批新的单倍体诱导系,如法国的SW14、前苏联的Krasnodar、摩尔多瓦的ZMS、德国的RWS等;还有中国农业大学的农大高诱1号、农大高诱5号(刘志增等,作物学报,2000,26(5):570-574;陈绍江等,作物学报,2003,29(4):587-590)、吉林省农科院的吉高诱系3号、吉高诱系31号(才卓等2007、2013)等。这些诱导系的诱导率超过了Stock6的几倍甚至十倍,有的高达10%以上。但这些诱导系的标记性状仍局限在Stock6的籽粒紫色冠顶(Navajo标记)、籽粒紫色胚尖,以及紫色茎秆、紫色叶片等;由于紫色冠顶、紫色胚尖标记仅在籽粒上表现,其表达受母本影响很大,尤其是在母本基础群体带有有抑制基因(C1-I)的情况下,籽粒斑纹标记模糊加大了单倍体籽粒的鉴别难度,使挑选单倍体籽粒变得非常困难,甚至是不能进行;此时,单倍体确认就只能依靠紫色叶片、紫色茎秆及经验判别,但紫色植株标记最早也在拔节后期才能显现,甚至有的不显示,因此,在苗期只能根据幼苗的杂种优势强度凭经验进行模糊判断,很容易造成类似EDH系(英文“Early Doubled Haploid”的缩写)那样因早期加倍而生长势较强的优良单株被当做伪单倍体株剔除,丧失了很多优良单株被获得的几率。由于幼苗没有明显的标记性状,导致在间苗过程中对自然加倍或人工加倍,特别是加倍药剂处理后的单倍体确认模糊,造成大量人力、物力、财力与时间浪费。
1994年美国密苏里大学张铭堂博士利用EMS化学诱变剂诱变A632/MO20的杂交后代,获得一个黄绿苗基因突变体Yg*-N1582,纯合固定后该遗传材料保存于美国玉米遗传资源保存中心,代号为523DYg3-N1582(或称为523D、Yg3-N1582,4308A Yg*-N1582和Yg*-N1582等,该材料在美国农业部的保存号为MGS 9012023,均可索取并***),由于黄绿苗性状对光合能力有一定的影响,故大多数人将其列为劣性农艺性状,目前尚无应用报道。
发明内容
针对目前玉米杂交诱导单倍体育种中所用筛选标记存在的对单倍体鉴定困难,浪费人力、物力、财力,且可能会使早期自然加倍的EDH系被当作伪单倍体株剔除的问题,本发明目的在于提供利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法。该方法中所用的黄绿苗标记可在苗期对单倍体植株进行准确鉴别,对节约人力物力、降低育种成本、扩大育种规模,提高杂交诱导单倍体育种效率,都具有重要作用。
本发明另一目的在于提供利用带有黄绿苗标记的单倍体诱导系培育玉米自交系的方法。
本发明第三目的在于提供一种杂交种的育种方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明提供了利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法,包括如下步骤:
(1)带有黄绿苗标记的单倍体诱导系的培育:以带有黄绿苗标记的玉米材料为亲本之一,采用回交或杂交育种方法将黄绿苗基因转育到玉米单倍体诱导系中,育成带有黄绿苗标记的单倍体诱导系;
(2)用步骤(1)所得的带有黄绿苗标记的单倍体诱导系给玉米基础群体或杂交种授粉,收获母本植株上的果穗,从中筛选糊粉层顶端紫色,胚芽尖无色的籽粒;
(3)播种步骤(2)所得籽粒,在苗期对幼苗叶片颜色进行鉴定,叶片颜色为黄绿色的幼苗,为杂合二倍体植株,予以淘汰;叶片颜色为绿色的幼苗,为单倍体植株,或已加倍的单倍体植株,予以保留;采取自然加倍或人工加倍(如生长点注射、浸根处理等)方式培植;在开花期,对能散粉的单倍体植株进行自交,成熟时按照单株收获自交结实籽粒;
(4)种植步骤(3)所得籽粒,选择后代性状表现整齐一致,没有分离的穗行,即为育成的自交系。
上述育种方法步骤(1)中所述的黄绿苗标记是指在苗期幼苗叶片颜色为黄绿色。
所述的黄绿苗标记由单显性基因Yg3控制;Yg3位于玉米第五条染色体长臂上。该黄绿苗性状没有和不良性状连锁。
上述育种方法步骤(1)中所述的带有黄绿苗标记的玉米材料是指523DYg3-N1582(523DYg3-N1582为该材料美国玉米遗传资源保存中心的代号,该材料还被称为523D,Yg3-N1582、Yg*-N1582、4308AYg3-N1582或4308A等,该材料在美国农业部的保存号:MGS9012023,均可***和使用)或其他带有黄绿苗标记的衍生系。
上述育种方法步骤(1)中所述的玉米单倍体诱导系是指农大高诱1号、农大高诱5号、吉高诱系3号或吉高诱系31号等单倍体诱导系。
上述育种方法步骤(2)中所述的玉米基础群体是指由多个自交系或杂交种经混合授粉后形成的玉米群体。
上述育种方法步骤(2)中所述的杂交种指单交种、三交种或双交种等。
上述育种方法步骤(3)中所述的苗期是指3~10叶期;优选为3~5叶期。
上述育种方法步骤(3)中所述的已加倍单倍体植株已经是DH系,自交保留。
本发明还提供了利用带有黄绿苗标记的单倍体诱导系培育玉米自交系的方法,包括如下步骤:
(1)、用带有黄绿苗标记的单倍体诱导系作父本,给符合育种目标的基础群体或杂交种授粉,收获母本植株上的果穗,从中筛选糊粉层顶端紫色,胚芽尖无色的籽粒;
(2)、种植步骤(1)所得籽粒,在苗期,剔除叶片颜色为黄绿色的植株,保留叶片颜色为绿色的植株;对正常开花的自然加倍植株进行自交,按照单株收获自交结实籽粒;
(3)、种植步骤(2)所得籽粒,选择后代性状表现整齐一致,没有分离的穗行,即为纯合的玉米自交系。
上述方法步骤(1)中所述的带有黄绿苗标记的单倍体诱导系是指吉黄诱7号或其他带有黄绿苗标记的单倍体诱导系等。
所述的吉黄诱7号由吉林省农业科学院育成,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为:CGMCC No.14893。
吉黄诱7号具有的优点:籽粒的Navajo标记明显,花药紫色,花粉量大,开花时间长,诱导率高达10%以上。
吉黄诱7号在3~5叶龄期时,叶片开始黄绿化,黄绿色叶片(以黄为主,以淡绿为辅),与普通品种相比叶片色差大,进入拔节后(10~12叶龄)多数恢复正常颜色,不影响植株正常生长发育;同时,带有植株紫色标记,拔节期前后叶片呈现由黄过渡到紫的变化,实现了出苗后全生育期都有识别标记可鉴别。
用吉黄诱7号给玉米基础群体材料授粉后,正常的二倍体表现为糊粉层紫色和胚芽尖紫色,植株幼苗期黄绿色后期植株叶片或叶鞘变成紫色,而诱导产生的孤雌生殖籽粒糊粉层紫色,胚芽尖无色,植株叶鞘绿色。
上述方法步骤(1)中所述的基础群体指由多个玉米自交系或杂交种经混合授粉后形成的群体。这种群体可以使多个有利基因聚合,优良性状累积,抗病性好、综合性状优良,因此用作选育自交系的群体材料。
上述方法步骤(1)中所述的基础群体也可以是优良农家品种。
上述方法步骤(1)中所述的杂交种指单交种、三交种或双交种等。
上述方法步骤(1)中所述的符合育种目标,按照本领域技术人员通常的理解,是指农艺性状、高产性状、抗病性状和抗逆性状、品质性状等方面优良。
上述方法步骤(2)中所述的自然加倍是指在自然条件下,单倍体籽粒的幼胚或植株染色体加倍成为二倍体,花丝、花粉具有受精结实能力。
一种杂交种的育种方法,包括以上述方法培育的玉米自交系为亲本之一,与其他自交系杂交,组配成新的杂交种。
与现有技术相比,本发明具有的优点和有益效果:(1)本发明方法中所用黄绿苗标记由单显性基因控制,遗传简单,性状稳定、可靠性强,单倍体和正常授粉二倍体的幼苗叶片颜色区别明显,肉眼易于辨别,不需要有特别的经验和技术;(2)本发明方法中所用的黄绿苗标记填补了苗期单倍体筛选标记的空白,在3-4叶龄期通过黄绿苗标记就可实现对单倍体和非单倍体幼苗的精准鉴别,比成株期的紫色叶片标记提早25-30天,可节省大量人力、物力;(3)本发明方法中所用的黄绿苗标记因单倍体和正常授粉二倍体之间区别明显,鉴别准确,可靠性强,可以取代籽粒的Navajo标记以及成株期的紫色叶片和紫色茎秆标记,将杂交诱导获得的籽粒直接播种,在苗期通过黄绿苗标记剔除非单倍体苗,简化程序,降低人力、物力成本;(4)本发明方法中应用黄绿苗标记可以避免因籽粒标记弱而不能鉴别,还能能确保早期加倍的生长势较强的EDH系(一步成系)不被剔除;(7)本发明方法中所用黄绿苗标记可作为单倍体育种人工加倍(包括幼胚、浸种、切芽鞘、浸根、幼苗注射等加倍方法)前后环节淘汰伪单倍体幼苗的鉴定标记;(8)本发明方法利用黄绿苗标记对单倍体进行鉴定,不受环境条件影响,可在田间、温室、人工加倍前后、结合间苗、移栽程序完成非单倍体准确剔除,降低育种圃占地面积,降低DH系生产成本。(9)本发明方法中所用黄绿苗性状区别明显,易于实现现机械化识别,可通过机械剔除非单倍体幼苗,实现机械化间苗,提高作业效率、节省人力,扩大诱导群体规模。(10)本发明所得黄绿苗标记诱导系吉黄诱7号不仅诱导率高,而且具备籽粒标记、幼苗标记、成株标记,是整个生育期都可以高效地区别单倍体的工具材料。
生物保藏
本发明玉米(zea mays)吉黄诱7号,是本发明人自行培育而成,于2017年12月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏单位地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏编号为:CGMCC No.14893。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步的解释和说明,但是不对本发明构成任何限制。
实施例1本发明带有黄绿苗标记的单倍体诱导系吉黄诱7号及其姊妹系的育种过程。
(1)、2011年从美国引进得到显性纯合黄绿苗基因材料523DYg3-N1582(523DYg3-N1582为该材料在美国玉米遗传资源保藏中心的代号,该材料在美国农业部的保存号为:MGS 9012023,均可***和使用)。以及其他引自美国的诱导系材料,代号分别为:H08、S05:12、S05:26、S05:34、S05:40、S05:54和S05:60。
(2)、2012年夏季,在吉林省公主岭吉林农科院院内种植523DYg3-N1582(母本)、单倍体诱导系吉高诱系3号(吉林省农业科学院培育),吉高诱系31号(吉林省农业科学院培育)、H08、S05:12、S05:26、S05:34、S05:40、S05:54和S05:60共9个单倍体诱导系作为轮回亲本;523DYg3-N1582材料幼苗叶片颜色为黃绿色,生长正常,抽穗后黄绿色与正常绿色植株差异逐渐变小;在开花期,分别用上述9个不同单倍体诱导系给523DYg3-N1582授粉,获得杂交F1代种子。
(3)、2012年冬季,在海南种植F1代,F1代苗期叶片颜色为黄绿色,砍除苗期叶片颜色为绿色的植株,同时,种植上述各单倍体诱导系;在开花期,分别用单倍体诱导系给对应的F1代进行回交授粉,混合脱粒后挑选籽粒顶端Navajo胚部紫色标记明显的籽粒,分别得BC1F1代。
(4)、2013年夏季、冬季,分别在吉林公主岭、海南乐东,同期种植上季所得Navajo标记明显的回交后代,在5叶期砍除回交后代中叶片颜色为绿色的植株,保留叶片颜色为黃绿色的植株;在开花期,用步骤(2)中所述的单倍体诱导系对外观性状倾向于相应父本的黃绿色植株进行回交授粉,收获时单穗脱粒,挑选籽粒顶端Navajo斑纹、胚部紫色标记明显的籽粒,淘汰紫色斑纹与胚尖标记性状不明显籽粒,分别得BC3F1代。
(5)、2014年夏季、冬季再次重复上年程序,在苗期砍除回交后代中叶片颜色为绿色的植株,保留叶片颜色为黄绿色的植株;在开花期按单系、单株用步骤(2)中所述的单倍体花粉对所选外观性状倾向于相应父本的植株进行回交授粉,收获时单穗脱粒,淘汰紫色斑纹与胚尖紫色标记性状不明显籽粒,所得BC5F1代。同时,对性状与相应的单倍体诱导系近似的稳定穗行进行自交纯化。
(6)、2015年夏季,同期种植上季挑选出的Navajo标记明显的回交后代籽粒,以及步骤(2)中所述单倍体诱导系,还有进行诱导率检测的杂交种F1代(诱导率测定母本);苗期砍除回交后代中叶片颜色为绿色的植株,保留叶片颜色为黄绿色的植株;开花期按单株继续回交,得BC6F1代,同时,在性状趋稳定并与步骤(2)所述的相应的单倍体诱导系相似的穗行挑选优良单株采集花粉,一对一方式给预先种植的3个杂交种F1代(测试母本材料)雌穗授粉,进行诱导率测定。
(7)、2015年冬季,选外观性状与步骤(2)所述的相应的单倍体诱导系相似的自交株系,并根据诱导率测定结果,选择优异穗行。
结果选出一系列带有黄绿苗标记的诱导率高的单倍体诱导系(所选部分诱导系见表1),其中代号为吉黄诱系7-31的诱导系,具有植株长势强,雄穗花序大,散粉期长,植株兼有紫色茎秆、叶片、叶鞘,综合性状好的特点,命名为吉黄诱7号。吉黄诱7号已于2017年12月6日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为:CGMCCNo.14893。
除了表1所示的单倍体诱导系外,本试验中同时育成的其他带黄绿苗标记的单倍体诱导系还有:如吉黄诱7-4、吉黄诱7-11、吉黄诱7-13、吉黄诱7-15、吉黄诱7-17、吉黄诱7-23、吉黄诱7-24、吉黄诱7-28、吉黄诱7-29、吉黄诱7-34、吉黄诱7-35、吉黄诱7-36、吉黄诱7-40、吉黄诱7-42、吉黄诱7-47、吉黄诱7-53、吉黄诱7-55、吉黄诱7-56、吉黄诱7-62、吉黄诱7-65、吉黄诱7-70、吉黄诱7-77、吉黄诱7-79、吉黄诱7-81、吉黄诱7-85、吉黄诱7-87、吉黄诱7-90、吉黄诱7-94和吉黄诱7-95等一系列单倍体诱导系。
表1 本试验回交转育获得的部分带黄绿苗标记的诱导系
实施例2利用吉黄诱7号等带黄绿苗标记的单倍体诱导系杂交诱导选育玉米自交系试验
按照如下方法进行:
(1)2014年分别以自交系C7、良S127、PH25、四287、LH82、D22为亲本组配成C7×良S127、PH25×四287、LH82×D22,共3个单交种F1代;分别编号为1、2和3。
(2)、2015年夏,在吉林省农业科学院公主岭,以实施例1中培育的吉黄诱7号等带黄绿苗标记的单倍体诱导系(见表2)为父本,分别给步骤(1)中组配的三个单交种“C7×良S127”、“PH25×四287”、“LH82×D22”的F1代以“一对一方式”授粉,收获母本植株上果穗,共28穗;根据籽粒标记性状(淘汰顶端糊粉层和胚芽尖均为紫色的籽粒,是正常杂交获得的二倍体籽粒;而顶端糊粉层为紫色,胚芽尖无色,则是被诱导出的单性结实的“准单倍体”籽粒)进行鉴定筛选,结果共筛选获得“准单倍体”籽粒737粒;计算籽粒的准单倍体诱导率;其计算公式为:
籽粒的准单倍体诱导率=准单倍体籽粒/总粒数×100%。
(3)2015年冬,在海南乐东吉林省农科院南繁基地,将步骤(2)中筛选出的“准单倍体”籽粒精细单粒播种,共出苗478株(单倍体仅1套染色体组,基因都以单一形式存在,自然选择压力下有些因发育不良而不能发芽;或者因芽势太弱而死亡)。在4叶期,根据幼苗叶片颜色进行了确认间苗,拔除幼苗叶片颜色为黄绿色的二倍体(伪单倍体杂株)105株;筛选出幼苗叶片颜色为绿色,长势缓慢、幼苗瘦弱、叶片短且较上冲的单倍体株373株,计算单倍体诱导率:
单倍体诱导率(%)=(准单倍体籽粒数-杂株数)/总粒数×100%。
所得单倍体诱导率平均为7.17%,其中,吉黄诱7号的单倍体诱导率为10.5%。经过田间自然加倍,获得既正常抽丝和散粉的植株53株,通过自交获得自交果穗21个,单穗结实为1至75粒不等。另外52株由于花期不协调等原因,没有获得自交果穗。
(4)、2016年春在吉林省农业科学院院区,将步骤(3)获得的21个自交结实果穗种植成穗行,并进行自交,在自交后代中选育出整齐一致、综合性状表现好的穗行14个,即为新的DH系,分别定名吉DHCS7127-1、吉DHCS7127-2、吉DHCS7127-3、吉DHCS7127-4、吉DHCS7127-5吉DHCS7127-6,吉DHPS25287-1、吉DHPS25287-2、吉DHPS25287-3、吉DHPS25287-4,吉DHLD8222-1、吉DHLD8222-2、吉DHLD8222-3、吉DHLD8222-4。
上述结果(见表2)说明吉黄诱7号等带有黄绿苗标记的单倍体诱导系因增加了一个苗期叶片颜色辅助标记,提高了鉴别的准确性与可靠性,同时能在早期鉴别单倍体植株;比应用根据抽穗期的紫色叶片(或紫色叶鞘)标记等的其他诱导系鉴别提前了20-30天,节省了大量人力、物力,提高了诱导单倍体育种的效率。
表2 利用吉黄诱7号为诱导系对不同杂交组合诱导产生单倍体试验结果
注:表2第1列中的1、2、3分别代表单交组合C7×良S127、PH25×四287和LH82×D22。
实施例3:用吉黄诱7号等单倍体诱导系对杂交种诱导单倍体选育玉米DH系试验
按照如下方法进行:
(1)、2015年冬,在海南乐东吉林省农业科学院南繁区,以迪卡516、先正达203两个商业化杂交种(2015年购于种子市场)为基础群体,以实施例1中培育的带黄绿苗标记的单倍体诱导系吉黄诱7号或其姊妹系作父本,取分别给迪卡516和先正达203进行“一对一”单穗授粉,收获母本植株上果穗,根据顶端糊粉层为紫色,胚芽尖无色的籽粒标记性状,筛选“准单倍体”籽粒,计算籽粒的准单倍体诱导率,计算公式为:
籽粒的准单倍体诱导率(%)=准单倍体籽粒/总粒数×100%。
(2)、2016年春,在吉林省农业科学院公主岭院区,将步骤(1)中筛选出的“准单倍体”籽粒精细单粒播种,在3~4叶期根据叶片颜色,剔除叶片颜色为黄绿色的杂合二倍体植株(伪单倍体植株),保留叶片颜色为绿色的单倍体植株;其中伪单倍体株数就代表了伪单倍体籽粒数。计算单倍体诱导率。其计算公式为:
单倍体诱导率(%)=(准单倍体籽粒数-杂株数)/总粒数×100%。
经过田间自然加倍,将能正常抽丝又能正常散粉,且花期相遇的植株自交,获得自交果穗12个,单穗结实为1至42粒不等。其他株由于花期不协调等原因,没有获得自交果穗。
(3)、2016年冬在海南乐东吉林省农业科学院南繁区,将步骤(2)获得的自交结实果穗种植成穗行,田间仔细管理,并在开花期进行自交授粉,收获期选育出整齐一致、综合性状表现好的6个穗行,育成6个DH自交系,分别命名为吉DHDK516-1、吉DHDK516-2、吉DHDK516-3及吉DHSY203-1。吉DHSY203-2、吉DHSY203-3。
上述结果(见表3和表4)说明利用吉黄诱7号等单倍体诱导系进行诱导单倍体,根据黄绿苗标记可在苗期对单倍体植株进行准确鉴别,节省了人力和物力,解决了二倍体杂株对单倍体株的遮蔽,提高单倍体植株的生长势,提高了单倍体育种的加倍效率;而且黄绿苗标记由显性单基因控制,标记表现明显、稳定和可靠,不需要任何经验和技术,是一个非常理想的选择标记。
表3 利用吉黄诱7号等单倍体诱导系对迪卡516进行诱导单倍体试验结果
表4 利用吉黄诱7号等单倍体诱导系对先正达203进行诱导单倍体试验结果
实施例4:利用吉黄诱7号杂交诱导单倍体选育玉米自交系试验.
按照如下方法进行:
(1)、2015年在公主岭吉林省农业科学院院区,以先正达101(早熟硬粒型杂交种,当年春季在种子市场购得的先正达商业化种子)为基础群体,以实施例1育成的吉黄诱7号为父本给先正达101授粉,成熟后收获果穗200穗,获得种子310千克,由于该品种属硬粒型,籽粒标记性状表现模糊,根据籽粒标记性状(即顶端糊粉层和胚芽尖均为紫色为正常杂交的二倍体籽粒;而顶端糊粉层为紫色,胚芽尖无色,则是被诱导出的单性结实的“准单倍体”)非常难鉴别,无法进行籽粒挑选,因而未进行籽粒挑选。
(2)、2015年冬,在海南乐东吉林省农业科学院南繁基地,将步骤(1)所得籽粒宽幅高倍量条播种10行,行长10米,共出苗5837株,在4叶期根据幼苗叶片颜色等进行鉴别,拔除幼苗叶片颜色为黄绿色的杂交二倍体植株共5354株,保留幼苗叶片颜色为绿色的单倍体植株483株。对保留的单倍体植株的精细田间管理,获得既正常抽丝又正常散粉的自然加倍植株37株,通过自交获得自交果穗13个,单穗结实为1至86粒不等。其他株由于花期不协调等原因,没有获得自交果穗。本试验的单倍体诱导率为8.27%,其计算公式为:
单倍体诱导率(%)=(准单倍体籽粒数-杂株数)/总粒数×100%。
(3)、2016年春,在公主岭吉林省农业科学院院区,将步骤(2)获得的自交结实果穗种植成13个穗行,田间仔细管理并进行自交结实,在自交后代中选育出整齐一致、综合性状好的穗行4个,即为新育成的玉米自交系,分别命名:吉DHSY101-1、吉DHSY101-3、吉DHSY101-7、吉DHSY101-13。
上述结果说明在籽粒Navajo标记模糊,无法选择的情况下,利用单倍体诱导系吉黄诱7号进行诱导单倍体,然后根据黄绿苗标记可以实现在苗期对单倍体进行准确鉴别,并且黄绿苗标记特征非常明显和稳定,肉眼很容易识别,不需要特别的经验和技术,选择比较简单,筛选效率高。
Claims (3)
1.利用带有黄绿苗标记的单倍体诱导系培育玉米自交系的方法,包括如下步骤:
(1)、用带有黄绿苗标记的单倍体诱导系作父本,给符合育种目标的基础群体授粉,收获母本植株上的果穗,从中筛选糊粉层顶端紫色,胚芽尖无色的籽粒;其中所述的带有黄绿苗标记的单倍体诱导系是指吉黄诱7号;所述的吉黄诱7号由吉林省农业科学院育成,保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,其保藏编号为:CGMCC No.14893;
(2)、种植步骤(1)所得籽粒,在苗期,剔除叶片颜色为黄绿色的植株,保留叶片颜色为绿色的植株;对正常开花的自然加倍植株进行自交,按照单株收获自交结实籽粒;
(3)、种植步骤(2)所得籽粒,选择后代性状表现整齐一致,没有分离的穗行,即为纯合的玉米自交系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于其步骤(1)中所述的基础群体指由多个玉米自交系或杂交种经混合授粉后形成的群体。
3.一种杂交种的育种方法,其特征在于包括以权利要求1或2所述方法培育的玉米自交系为亲本之一,与其他自交系杂交,组配成新的杂交种。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810149949.6A CN108377899B (zh) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | 利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810149949.6A CN108377899B (zh) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | 利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108377899A CN108377899A (zh) | 2018-08-10 |
CN108377899B true CN108377899B (zh) | 2021-11-05 |
Family
ID=63069650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810149949.6A Active CN108377899B (zh) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | 利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN108377899B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109122292A (zh) * | 2018-08-25 | 2019-01-04 | 吉林农业科技学院 | 一种糯玉米dh系的育成方法 |
CN112219717B (zh) * | 2020-10-14 | 2022-03-22 | 金苑(北京)农业技术研究院有限公司 | 一种诱导鉴别玉米产生单倍体的方法 |
CN113455378A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-01 | 北大荒垦丰种业股份有限公司 | 玉米单倍体诱导系的选育方法及其应用 |
CN115053803A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-09-16 | 北京市农林科学院 | 一种具备强化颜色标记与高频单倍体诱导率的诱导系选育方法及其应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002098210A2 (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | The Curators Of The University Of Missouri | Chromosome doubling method |
CN1843092A (zh) * | 2006-05-18 | 2006-10-11 | 吉林省农业科学院 | 一种利用杂交诱导单性结实材料选育玉米新品种的方法 |
CN101156545A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-04-09 | 中国农业大学 | 一种利用高油型诱导系诱导玉米单倍体和多胚体的方法 |
CN104025998A (zh) * | 2013-03-07 | 2014-09-10 | 吉林省农业科学院 | 利用杂交诱导单倍体选育玉米自交系的方法 |
CN104488694A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-04-08 | 吉林省农业科学院 | 一种快速培育转基因玉米自交系的方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108243947B (zh) * | 2018-02-13 | 2021-08-24 | 吉林省农业科学院 | 一种利用黄绿苗标记选育玉米早期加倍单倍体的育种方法 |
CN108220333B (zh) * | 2018-03-28 | 2021-01-05 | 中国农业科学院作物科学研究所 | 一种高效植物受体孤雌生殖单倍体筛选方法 |
-
2018
- 2018-02-13 CN CN201810149949.6A patent/CN108377899B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002098210A2 (en) * | 2001-06-05 | 2002-12-12 | The Curators Of The University Of Missouri | Chromosome doubling method |
CN1843092A (zh) * | 2006-05-18 | 2006-10-11 | 吉林省农业科学院 | 一种利用杂交诱导单性结实材料选育玉米新品种的方法 |
CN101156545A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-04-09 | 中国农业大学 | 一种利用高油型诱导系诱导玉米单倍体和多胚体的方法 |
CN104025998A (zh) * | 2013-03-07 | 2014-09-10 | 吉林省农业科学院 | 利用杂交诱导单倍体选育玉米自交系的方法 |
CN104488694A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-04-08 | 吉林省农业科学院 | 一种快速培育转基因玉米自交系的方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Early spontaneous diploidization of maternal maize haploids;Penghao Wu等;《Euphytica》;20140611;第200卷(第1期);第128-129页材料与方法、第131页最后1段 * |
Today’s Use of Haploids in Corn;David F. Weber;《Advances in Agronomy》;20141231;第123卷;第133页第1段 * |
玉米单倍体育种研究进展;才卓等;《玉米科学》;20080215;第16卷(第1期);第2-3页第2.1节 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN108377899A (zh) | 2018-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108377899B (zh) | 利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法 | |
CN104025998B (zh) | 利用杂交诱导单倍体选育玉米自交系的方法 | |
CN1843092A (zh) | 一种利用杂交诱导单性结实材料选育玉米新品种的方法 | |
CN112913679B (zh) | 一种针对玉米隐性抗病基因的转育方法 | |
US20190191645A1 (en) | Method for cultivating perennial rice using asexual propagation characteristic of oryza longistaminata | |
CN113841610A (zh) | 一种香型高整精米率抗稻瘟病水稻的高效选育方法 | |
US7164059B2 (en) | Method of producing seedless watermelon | |
CN102771383A (zh) | 一种优质、多抗、高产两系杂交水稻的育种和制种方法 | |
CN101796918A (zh) | 一种优质、多抗、高产杂交水稻的育种和制种方法 | |
CN115843674A (zh) | 玉米单倍体诱导系的选育方法及其应用 | |
KR20100017774A (ko) | 줄기 공동화/갈라짐 병에 대해 내성을 가진 브로콜리 식물체 | |
CN110381733B (zh) | 生产具有改进的种子萌发特性的种子的方法 | |
CN108243947B (zh) | 一种利用黄绿苗标记选育玉米早期加倍单倍体的育种方法 | |
TWI801470B (zh) | 生產植物產品、奇亞油或粕、化妝品或美容產品、或食物產品之方法 | |
CN116671435A (zh) | 一种增强玉米单倍体诱导效率的方法 | |
CN110692511A (zh) | 依据基因组大小改良十字花科作物性状的方法 | |
CN112616651B (zh) | 一种抗草甘膦棉花核不育两用系的选育方法 | |
CN109122290A (zh) | 一种有效钝化苏湾玉米种质光周期敏感性的方法 | |
US11317574B2 (en) | Angular leaf spot (Pseudomonas) resistance in cucumber | |
CN113796309A (zh) | 一种利用不同生态区域增强杂种优势选育玉米自交系双亲的方法 | |
US9060476B2 (en) | Hybrid carrot variety NUN 85190 | |
US9131650B2 (en) | Hybrid carrot variety trooper | |
CN116076352B (zh) | 一种水稻糯高粱新品种的选育方法 | |
Tamilselvi et al. | DEVELOPMENT OF INTERSPECIFIC HYBRID ROOTSTOCKS USING CUCURBITAMOSCHATA DUCH EX. POIR AND CUCURBITA MAXIMA LINES. | |
US9000266B2 (en) | Hybrid carrot variety purple elite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |