CN102550399B - 用氟乐灵诱导玉米孤雌生殖的育种方法 - Google Patents

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Abstract

一种用氟乐灵诱导玉米孤雌生殖的育种方法，其特征在于：诱导剂选用48%的氟乐灵乳油，用水稀释成200—1000倍液；诱导处理：当果穗上花丝吐出后，向花丝喷洒或涂抹氟乐灵稀释液；种子成熟时收获，得到基因型纯合的二倍体种子；下一季播种，根据表型进行真伪鉴定，淘汰伪劣植株：将收获的果穗继续播种下一代，选择符合育种目标的穗行收获，获得纯合的玉米自交系。本发明的积极效果是氟乐灵毒性低，能在开放情况下在田间使用，对人畜及环境安全；诱导率可达1.0%～3.0%左右，不必进行授粉，方法简单、操作容易、成本低、效率高，可大规模使用；直接形成二倍体种子，不需要染色体加倍过程；比常规选育方法选育周期缩短6代以上，比Stock6遗传诱导法缩短1代以上。

Description

用氟乐灵诱导玉米孤雌生殖的育种方法
技术领域
本发明属于植物育种技术领域，特别是一种用氟乐灵诱导玉米孤雌生殖的育种方法。
背景技术
在玉米自交系选育的常规方法中，要完成一个自交系的选育过程至少需自交7代以上，对于遗传背景复杂的材料所需世代则更多。为了缩短选育周期，国内外现有的办法是采用Stock 6诱导系进行遗传诱导，诱导产生单倍体种子后，再用秋水仙素等染色体加倍处理剂将其加倍成二倍体；也有采用秋水仙素等化学试剂处理花丝，诱导玉米通过孤雌生殖直接产生纯合的二倍体种子。但这些方法存在以下缺点：   
1．Stock 6遗传诱导法诱导后须对每粒种子进行辨别，找出由诱导产生的种子。工作量大而枯燥，且难以实现机械化。
2．Stock 6对有些诱导对现象还存在显色效果不佳问题，因此难以辨认。
3．Stock 6遗传诱导方法诱导形成的种子绝大多数属于单倍体，须再经过染色体加倍才能成为正常植株，而染色体加倍技术繁琐、加倍率较低。
4．Stock 6遗传诱导方法需要人工授粉，父、母本错期播种、花期调节等环节。
5．用秋水仙素诱导孤雌生殖，试剂的致癌性强、试剂成本高，对人体健康和环境安全威胁大，须严格操作和控制使用，难以在育种上大面积使用。
发明内容
本发明的目的是：用氟乐灵作为化学诱导剂，诱导玉米不经过双受精作用而是通过孤雌生殖产生二倍体种子，进而快速获得纯系。加快自交系选育速度、缩短育种年限、提高选系纯度、对人畜安全、操作简便、并大大减低育种成本。
氟乐灵英文通用名称：Trifluralin。化学名称：2,6-二硝基-N,N-二正丙基-4-三氟甲基苯胺。商品名称：茄科宁、福特力、氟特力。是一种广谱、触杀、内吸型、苗前除草剂，其除草的主要作用机理是影响杂草的激素生长与传递，具有抑制细胞分裂的作用。常用剂型为48％乳油。化学结构式：
Figure 404348DEST_PATH_IMAGE001
 
本发明利用氟乐灵可以抑制细胞分裂的作用，诱导玉米不经过双受精而是通过孤雌生殖方式直接形成纯合的种子；解决以往使用秋水仙素等诱导剂产生的致癌、致病、成本高、不易操作的问题；解决Stock 6遗传诱导方法中的籽粒显色不稳定、种子鉴别难、单倍体加倍复杂和加倍率低等问题。
本发明采用的技术方案如下：
1、诱导剂配制：采用氟乐灵乳油，用水稀释成氟乐灵重量含量为2.40/00—0. 480/00的稀释液；
2、诱导处理：当果穗上花丝吐出后，花丝长度保留1～3厘米长度，然后向花丝喷洒或涂抹氟乐灵稀释液，每天1~3次，连续1~4天；
3、收获与繁殖：种子成熟时收获，即得到基因型纯合的二倍体种子：以后世代按常规方法进行选育。
本发明的积极效果如下：
1．氟乐灵毒性低，可在开放情况下在田间使用，对人畜及环境安全；
2．产生的孤雌生殖几率高，高于现有其他化学诱导剂。一般诱导率可达1.0%～3.0%左右，在有些试材上会更高；
3．不必进行授粉，不存在种子鉴别困难问题；
4．方法简单、操作容易、成本低、效率高，可大规模使用；
5. 直接形成二倍体种子，不需要染色体加倍过程，程序简单；
6. 比常规选育方法选育周期缩短6代以上，比Stock 6遗传诱导法缩短1代以上。
具体实施方式
实施例1
（1）诱导剂配制和处理材料选择
选用市场上销售的48%的氟乐灵乳油，用水稀释成500倍液，成为氟乐灵重量含量为0.960/00的稀释液。
处理对象为玉米杂交种“辽单565”。
（2）诱导处理
在无隔离条件下，吐丝前对雌穗严格套袋。当果穗上大部分花丝吐出后，剪短花丝，花丝长度保留2.5 厘米，之后用微型喷雾器向花丝喷雾，最后套回纸袋。每天分别于时间6：00和8：00重复喷洒2次，连续处理2天。共处理30穗。
（3）收获
成熟时收获果穗，小心剥掉苞叶，取下种子，收获种子150粒。
（4）鉴定与繁殖
在下一季将种子单粒播种，淘汰不符合选育目标的单株，获得100个果穗；将收获的果穗继续播种下一代，种成100个穗行，每穗行50株,根据植株、果穗、籽粒等性状的整齐度以及性状是否符合选育目标而优中选优，选留70个穗行即70份纯合的玉米自交系材料。至此完成自交系的选育过程。
实施例2
（1）诱导剂配制和处理材料选择
选用市场上销售的48%的氟乐灵乳油，用水配制成400倍液，成为氟乐灵重量含量为1.20/00的稀释液。
处理对象为玉米杂交种“郑单958”。
（2）诱导处理
在无隔离条件下，吐丝前对雌穗严格套袋。当果穗上大部分花丝吐出后，剪短花丝，花丝长度保留2.0 厘米，之后用微型喷雾器向花丝喷雾，最后套回纸袋。每天分别在时间6：00、8：00和17：00重复喷洒3次，连续处理2天。共处理40穗。
（3）收获
成熟后收获果穗，小心剥掉苞叶，取下种子，获得种子241粒。
（4）鉴定与繁殖
在下一季将种子单粒播种，根据表型淘汰不良单株后获得210个果穗，经过考种选留200个果穗；
将收获的果穗继续播种下一代，种成200个穗行，每穗行50株，根据植株整齐度及果穗、籽粒等性状的纯度以及性状是否符合选育目标，优中选优，选留的120个穗行，即为纯合的自交系材料。至此完成自交系的选育过程。
实施例3
（1）诱导剂配制和处理材料选择
选用48%的氟乐灵乳油，用水配制成600倍液，成为氟乐灵重量含量为0.80/00的稀释液。
处理对象为 “先玉335”、“沈玉20号”、“辽单145”、 “辽单527”、 “辽单1211”、 “辽单31”、“沈玉21”、 “沈玉22”、 “沈玉29”、 “丹玉39”、 “丹玉69”、 “丹玉405”、 “丹玉406”、 “丹玉603”等100个玉米杂交种和杂交组合材料。
（2）诱导处理
在400米空间隔离条件下，每份材料播种30株以上，在散粉前严格去雄。当果穗上大部分花丝吐出后，花丝长度在2.0 厘米左右时，用喷雾器向花丝部位喷雾。在时间6：00、8：00和16：00重复喷洒3次，连续处理2天。每个处理30穗左右。
（3）收获
成熟后收获果穗，小心剥掉苞叶，取下种子。每个品种收获种子150～210粒。
（4）鉴定与繁殖
在下一季将种子单粒播种，根据表型淘汰不良单株和果穗，每个品种选留100个果穗；将每个品种的100个果穗继续播种下一代，种成100个穗行，每穗行50株，根据植株、果穗、籽粒等性状的纯度以及是否符合选育目标，优中选优，每份材料后代选留50个穗行，即得到50份纯合的玉米自交系。至此完成自交系的选育过程。
实施例4
（1）诱导剂配制和处理材料选择
选用48%的氟乐灵乳油，用水配制成300倍液，成为氟乐灵重量含量为1.60/00的稀释液。
处理对象为甜玉米杂交种“良玉88”。
（2）诱导处理
在吐丝前严格套袋。当果穗上大部分花丝吐出后，剪短花丝，花丝长度保留2～3 厘米，之后用脱脂棉球向花丝部位涂抹试剂。在时间6：00和15：00重复2次，连续处理3天。每个处理30穗。
（3）收获
成熟后收获果穗，小心剥掉苞叶，取下种子。收获种子216粒。
（4）鉴定与繁殖
在下一季将种子单粒播种，根据表型淘汰不良单株和果穗，优中选优，选留150个果穗；将收获的果穗继续播种下一代，种成150个穗行，每穗行40株，根据植株整齐度及果穗、籽粒等性状的纯度以及性状是否符合选育目标，选留80个穗行，得到纯合的玉米自交系。至此完成自交系的选育过程。

Claims (1)

1.一种用氟乐灵诱导玉米孤雌生殖的育种方法，其特征在于：
（1）诱导剂配制：采用氟乐灵乳油，用水稀释成氟乐灵含量为2.40/00—0. 480/00的稀释液；
（2）诱导处理：当果穗上花丝吐出后，花丝长度保留1～3厘米长度，然后向花丝喷洒或涂抹氟乐灵稀释液，每天1~3次，连续1~4天；
（3）收获与繁殖：种子成熟时收获，即得到基因型纯合的二倍体种子，以后世代按常规方法进行选育。
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