CN112005878B - 一种快速选育玉米单倍体诱导系的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种选育玉米单倍体诱导系的方法，通过开发针对诱导系有色胚单倍体的鉴别方法，可实现玉米单倍体诱导系的单倍体鉴别，从而进行加倍，并可从分子标记辅助选择诱导基因、诱导率、单倍体鉴别效率和农艺性状四个方面的表现筛选出高诱导率、高鉴别效率和具备优良农艺性状的诱导系DH系，整体过程耗时1‑2年即可获得优良单倍体诱导系。本发明创制的可用于快速选育玉米单倍体诱导系的方法加速了单倍体诱导系的选育进程，为解决玉米单倍体诱导系选育周期长，工作量大的问题提供了一个可行的方案，可大大缩短单倍体诱导系选育年限，减少各世代测验工作量，提高单倍体育种效率，从而促进玉米单倍体育种技术的发展，具有重要意义。

Description

一种快速选育玉米单倍体诱导系的方法及其应用

技术领域

本发明涉及生物技术领域中一种快速选育玉米单倍体诱导系的方法及其应用。

背景技术

玉米单倍体育种技术作为三大现代生物技术之一，被广泛应用于育种及科研工作中。单倍体诱导系是实现单倍体育种技术的首要条件，因此近年来针对单倍体诱导系进行了大量的研究。现有诱导系均来源于Stock 6，其诱导率为3.2％(Coe,1959)，随着人工测验选育与分子标记辅助选择，培育出一大批玉米单倍体高频诱导系，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)，单倍体诱导率提高了10％左右。单倍体诱导率的不断提高，解决了大量产生单倍体的问题。但目前已报道的诱导系选育均通过自交或回交的方法完成，整个选育周期在7个生长周期以上，历时3年以上。另外，为保证单倍体诱导率的选择效应，每代需对单株进行诱导率测验，为保证诱导率统计的准确性，一般测验种杂交果穗要求3穗以上，结合单倍体鉴别标记，例如R1-nj标记、油分标记等，因此诱导系选育世代需要对大量的单株进行测定。繁重的田间测验工作和较长的选育周期大大限制了玉米单倍体诱导系的选育进程。而单倍体育种技术可大大缩短纯系的选育周期，减少人力和经济成本，但目前实际应用的玉米单倍体诱导系均携带R1-nj标记，籽粒的胚和胚乳均表现紫色，利用常规方法无法对其单倍体进行鉴别。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是如何快速选育玉米单倍体诱导系。

为解决上述问题，本发明提供一种选育玉米单倍体诱导系的方法，包括如下步骤：

A1、母本和父本杂交获得玉米杂交种，以杂交F₁代或其以上世代作为基础材料；所述母本和所述父本中至少有一方为单倍体诱导系；

A2、以单倍体诱导系对所述基础材料进行杂交诱导，获得含有单倍体的候选材料群；

A3、鉴别所述候选材料群，选出其中的单倍体；

A4、对步骤A3所得单倍体进行加倍，获得DH系；该DH系为玉米单倍体诱导系。

本发明选育玉米单倍体诱导系的方法还包括根据分子标记辅助选择诱导基因纯合与否，以及诱导率、单倍体鉴别效率和/或农艺性状评价，从A4所得玉米单倍体诱导系中得到目的玉米单倍体诱导系的步骤。

上述方法中，A3所述鉴别，选择如下鉴别方法中的一种或多种：基于幼胚形态鉴别、基于荧光标记鉴别、基于籽粒含油率鉴别、基于植株颜色鉴别和基于植株形态鉴别植株。

上述方法中，A3所述鉴别，具体可选择如下鉴别方法中的一种或多种：

B1、基于幼胚形态鉴别：对基础材料杂交诱导时使用常规单倍体诱导系进行杂交诱导，在杂交诱导后14-30天，针对候选材料群的幼胚形态统计结果设定阈值，为降低单倍体的漏选率，可按照父本诱导系诱导率+5％的方式设定单倍体鉴别阈值，选择候选材料群中幼胚形态小于等于阈值的候选材料为单倍体；所述幼胚形态为胚长、胚宽、胚面积中的一种或多种；

B2、基于荧光标记鉴别：对基础材料杂交诱导时使用携带胚特异性表达荧光或胚和胚乳特异表达不同荧光的单倍体诱导系进行杂交诱导，根据荧光的有无鉴别候选材料的幼胚和/或籽粒，没有荧光的候选材料为单倍体；

B3、基于籽粒含油率鉴别：对于父本和母本籽粒含油率均低于8％的基础材料，使用籽粒含油率8％及以上的单倍体诱导系进行杂交诱导，根据候选材料籽粒含油率鉴别，候选材料群中含油率较低的候选材料为单倍体；

B4、基于植株颜色鉴别：对于父本和母本均为青杆的基础材料，使用紫秆的单倍体诱导系进行杂交诱导，根据植株颜色鉴别，候选材料群中青杆的候选材料为单倍体；

B5、基于植株形态鉴别植株：对于所有父本和母本至少一方为单倍体诱导系的基础材料，均可使用单倍体诱导系进行杂交诱导，候选材料群中植株叶片上冲、叶片相对较细、株高穗位较基础材料均有所降低的候选材料为单倍体。

上述方法中，步骤A2中单倍体诱导系可选用的品系可和步骤A1中单倍体诱导系的品系相同或者不同。

上述方法中，A1所述单倍体诱导系可从已知的单倍体诱导系品系中选择，具体有CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3、CHOI4-1等。

上述方法中，A2所述单倍体诱导系选自CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3、CHOI4-1、CAU^YFP、RWS-GFP、双荧光标记诱导系等，具体如下：B1所述单倍体诱导系可从已知的单倍体诱导系品系中选择，具体可从CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3、CHOI4-1等中选择一种；B2所述携带胚特异性表达荧光或胚和胚乳特异表达不同荧光的单倍体诱导系可从CAU^YFP、RWS-GFP和双荧光标记诱导系等中选择一种；B3所述籽粒含油率8％及以上的单倍体诱导系可从CHOI1、CHOI2、CHOI3、CHOI4-1等中选择一种；B4所述紫秆的单倍体诱导系可从CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4和CHOI4-1等中选择一种；B5所述的单倍体诱导系可从CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3、CHOI4-1等中选择一种。

上述方法中，所述诱导基因为Zmpla1基因，或Zmpla1基因和Zmdmp基因。

上述方法中，所述分子标记为如下1)和/或2)：

1)以引物对Zmpla1-F/Zmpla1-R进行扩增获得单个581bp条带则Zmpla1基因纯合：

引物对Zmpla1-F/Zmpla1-R：

Zmpla1-F：5’-ATCGCATCACAAGTCACAGCC-3’(序列表的序列1)；

Zmpla1-R：5’-TGCCAATCATTCACTAAGCCAC-3’(序列表的序列2)；

2)以引物对Zmdmp-F/Zmdmp-R进行扩增获得单个330bp条带则Zmdmp基因纯合：

引物对Zmdmp-F/Zmdmp-R：

Zmdmp-F：5’-CAAAACCACTTCAATCCAGGT-3’(序列表的序列3)；

Zmdmp-R：5’-GTACGTCAGGAGTCCGGAGA-3’(序列表的序列4)。

本发明还提供所述快速选育玉米单倍体诱导系的方法及其选育的玉米单倍体诱导系在玉米育种中的应用。

本发明快速选育玉米单倍体诱导系的方法，通过开发针对诱导系有色胚单倍体的鉴别方法，可实现玉米单倍体诱导系的单倍体鉴别，从而进行加倍，并从分子标记辅助选择诱导基因、诱导率、单倍体鉴别效率和农艺性状四个方面的表现筛选出高诱导率、高鉴别效率和具备优良农艺性状的诱导系DH系，整体过程包括诱导系基础材料的构建、诱导、鉴别、加倍和评价，耗时1-2年即可获得优良单倍体诱导系。本发明创制的可用于快速选育玉米单倍体诱导系的方法加速了单倍体诱导系的选育进程，为解决玉米单倍体诱导系选育周期长，工作量大的问题提供了一个可行的方案，可大大缩短单倍体诱导系选育年限，减少各世代测验工作量，提高单倍体育种效率，从而促进玉米单倍体育种技术的发展，具有重要意义。

附图说明

图1为本发明实施例1中利用幼胚形态鉴别诱导系单倍体幼胚图。

图2为本发明实施例1分子标记检测Zmpla1基因和Zmdmp基因的电泳图。图2的a图中，1-18为玉米单倍体诱导系，片段大小581bp；19为诱导系CAU5，片段大小581bp；20为非诱导系对照，片段大小527bp；21为Marker。图2的图b中,1-18为玉米单倍体诱导系，片段大小330bp；19为诱导系CAU5，片段大小330bp；20为非诱导系对照，片段大小491bp；21为Marker。

图3为本发明实施例2中籽粒油分分布图。

图4为本发明实施例2中分子标记检测单倍体的电泳图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施例中的高频单倍体诱导系CAU3和CAU5平均诱导率约10％，具有R1-nj标记，在文献“焦炎炎.玉米单倍体诱导系评价及当代遗传效应研究.[D].中国农业大学，2017.”中公开过，公众可从中国农业大学获得，该材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。

下述实施例中的高频单倍体诱导系CAU6，其平均诱导率为12％，具有R1-nj标记，在文献“Zhong Yu,Liu Chenxu,et al.Mutation ofZmdmp enhances haploid inductionin maize.[J].Nature plants,2019,5(6).”中公开过，公众可从中国农业大学获得，该材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。

下述实施例中的高频单倍体诱导系CHOI4-1(曾用编号476-3⊕SN16)，具有R1-nj标记，在文献“刘晨旭.玉米单倍体诱导关键基因定位与克隆及新型高油诱导系选育研究[D].中国农业大学，2017.”中公开过，为该文献中第58页的图5-8中的476-3⊕SN16。公众可从中国农业大学获得，该材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。

下述实施例中所涉的玉米品种郑单958的审定编号为国审玉20000009。记载该品种的非专利文献有“Wu PH,Li HC,Ren J,et al.Mapping ofmaternal QTLs for in vivohaploid induction rate in maize(Zea mays L.).Euphytica,2014,196(3):413-421”等，公众可从北京德农种业有限公司获得，该材料只为重复本发明的相关实验所用，不可作为其它用途使用。

下述实施例中的蔗糖和琼脂糖均为北京吉普腾生物技术有限公司产品。

下述实施例中的PCR扩增所用Mix试剂为北京艾德莱生物科技有限公司产品。

下述实施例中的秋水仙素为北京博友航生物科技有限公司产品。

下述实施例中的MS固体培养基，具体是含有MS盐的浓度为3.0g/L、蔗糖的浓度为30g/L、琼脂的浓度为7.5g/L，pH值为5.8的培养基(即配方为MS盐3.0g/L+蔗糖30g/L+琼脂7.5g/L，pH＝5.8)。

下述实施例中的加倍培养基，具体是含有MS盐的浓度为3.0g/L、蔗糖的浓度为30g/L、琼脂的浓度为7.5g/L，秋水仙素的浓度为0.01g/ml，DMSO的含量为2％(v/v)，pH值为5.8的培养基(即配方为MS盐3.0g/L+蔗糖30g/L+琼脂7.5g/L+0.01g/ml秋水仙素+2％DMSO，pH＝5.8)。

实施例1选育玉米单倍体诱导系

1.诱导系基础材料的构建

2019年冬季在海南，种植玉米单倍体诱导系CAU3(诱导率约为10％)和CAU6(诱导率约为12％)，以CAU3为母本，以CAU6为父本组配杂交组合CAU3/CAU6，收获F₁种子(CAU3/CAU6的F₁代)。该F₁种子即为基础材料。

2.杂交诱导，获得含有单倍体的候选材料群

2020年春季在北京，种植CAU3/CAU6的F₁代作为母本(被诱导材料)，以诱导系CAU5(诱导率约为10％)作为父本进行诱导，授粉后15天，剥离杂交幼胚，放置于MS固体培养基上培养，得到含有单倍体的候选材料群(待鉴别单倍体幼胚)，共有141个待鉴别的幼胚。

3.基于幼胚形态鉴别候选材料群，选出其中的单倍体

利用相机对待鉴别单倍体幼胚进行图像采集(见图1)，而后利用Image-Pro Plus6.0软件提取幼胚形态数据，具体包括胚长、胚宽和胚面积。

诱导系CAU5的诱导率约10％，为降低单倍体漏选率，因此选择后15％作为阈值，以如下3种方法分别鉴别：

(1)利用胚长鉴别拟单倍体：统计所有待鉴别单倍体幼胚的胚长，选其中胚长为后15％(胚长小于等于阈值)的待鉴别单倍体作为拟单倍体，其余的待鉴别单倍体为拟二倍体。(2)利用胚宽鉴别拟单倍体：统计所有待鉴别单倍体幼胚的胚宽，选其中胚宽为后15％(胚宽小于等于阈值)的待鉴别单倍体作为拟单倍体，其余的待鉴别单倍体为拟二倍体。(3)利用胚面积鉴别拟单倍体：统计所有待鉴别单倍体幼胚的胚面积，选其中胚面积为后15％(胚面积小于等于阈值)的待鉴别单倍体作为拟单倍体，其余的待鉴别单倍体为拟二倍体。

单倍体鉴别效率评价

利用分子标记对上述(1)、(2)、(3)三种方法鉴定得到的拟单倍体的真实性分别进行验证。以拟单倍体的基因组DNA为模板，利用引物F和R进行PCR扩增，PCR扩增产物进行进行琼脂糖凝胶电泳检测。其中，分子标记检测所用引物为：

F：5’-GCCCAGCTAGTGTGTAGACC-3’；

R：5’-CCCCACCACGATGAAAGAGA-3’。

进行琼脂糖凝胶电泳，电泳图中杂合二倍体为双带，单倍体为单带(中选单倍体幼胚)。

统计3中方法单倍体幼胚鉴别的准确率(公式1)、漏选率(公式2)和误选率(公式3):

准确率＝中选单倍体幼胚数/拟单倍体幼胚数×100％ 1

漏选率＝漏选单倍体幼胚数/单倍体幼胚总数×100％ 2

误选率＝1-准确率 3。

统计结果表明(见表1)，(1)利用胚长鉴别拟单倍体中，共得到21个拟单倍体和120个拟二倍体。经过分子标记检测，该21个拟单倍体中有15个单倍体(中选单倍体幼胚)，其准确率为71.43％，误选率为28.57％；该120个拟二倍体中有7个单倍体(中选单倍体幼胚)，其漏选率为31.82％；(2)利用胚宽鉴别拟单倍体中，共得到21个拟单倍体和120个拟二倍体。经过分子标记检测，该21个拟单倍体中有16个单倍体(中选单倍体幼胚)，其准确率为76.19％，误选率为23.81％；该120个拟二倍体中有6个单倍体(中选单倍体幼胚)，其漏选率为27.27％；(3)利用胚面积鉴别拟单倍体中，共得到21个拟单倍体和120个拟二倍体。经过分子标记检测，该21个拟单倍体中有17个单倍体(中选单倍体幼胚)，其准确率为80.95％，误选率为19.05％；该120个拟二倍体中有5个单倍体(中选单倍体幼胚)，其漏选率为22.73％。

由此说明，利用幼胚形态指标可实现诱导系单倍体的鉴别，鉴别效率在71.43-80.95％之间，可基本满足实际应用需求。

表1幼胚形态后15％作为阈值鉴别单倍体幼胚效果

单倍体鉴别	胚长	胚宽	胚面积
				阈值	4.40mm	2.73mm	9.15mm<sup>2</sup>
准确率	71.43％	76.19％	80.95％
				漏选率	31.82％	27.27％	22.73％
误选率	28.57％	23.81％	19.05％

而后根据分子标记检测结果，分类统计幼胚形态数据，对形态具体分布情况见表2，由此可知，杂合二倍体幼胚在胚长、胚宽和胚面积方面均显著大于单倍体幼胚，其中以胚面积差异最为显著，两者的平均胚面积之差高达4.5mm²，此结果与前述结果中利用胚面积鉴别单倍体效果最佳相验证。

表2杂交幼胚形态表现

幼胚类型	样本数	平均胚长(mm)	平均胚宽(mm)	平均胚面积(mm<sup>2</sup>)
					杂合二倍体	119	5.12±0.04a	3.24±0.02a	13.11±0.15a
单倍体	22	4.22±0.07b	2.66±0.05b	8.50±0.24b

注：同一项目内，不同的字母代表在0.05水平差异显著，相同的字母代表在0.05水平差异不显著。

4、所得单倍体进行加倍，获得DH系；

结合胚长、胚宽和胚面积鉴别出的拟单倍体幼胚置于加倍培养基上进行组培加倍，获得的加倍后诱导系单倍体幼苗。田间移栽加倍后诱导系单倍体幼苗100株，选择散粉单株进行自交，共计获得单倍体诱导系的DH系18个，以公式4统计平均结实数：

平均结实数＝各果穗结实总数/果穗数 4。

统计结实数变异范围，单倍体加倍后自交结实差异较大。

统计结果见表3，平均结实数为23.11，结实数变异范围在2-75之间。该18个DH系即为候选的玉米单倍体诱导系。

表3诱导系单倍体加倍效果

田间移苗数	自交结实株数	平均结实数	结实数变异范围
				100	18	23.11	2-75

5.诱导基因(Zmpla1和Zmdmp)的检测，获得优良的玉米单倍体诱导系

鉴于玉米单倍体诱导主效基因ZmPLA1具有偏分离的特性，为保证所得单倍体诱导系的DH系的单倍体诱导效力，最好利用分子标记进行诱导基因(Zmpla1和Zmdm p)检测，保证诱导基因的纯合性。

以步骤4的18个玉米单倍体诱导系(单倍体诱导系DH系)的基因组DNA为模板，利用分子标记对单倍体诱导系的DH系进行PCR扩增检测分子标记辅助选择诱导基因ZmPLA1(Zmpla1)和Zmdmp(Zmdmp)的纯合情况，所用引物分别为引物对Zmp la1-F/Zmpla1-R和引物对Zmdmp-F/Zmdmp-R。以非诱导系为对照。

引物对Zmpla1-F/Zmpla1-R：

Zmpla1-F：5’-ATCGCATCACAAGTCACAGCC-3’(序列表的序列1)；

Zmpla1-R：5’-TGCCAATCATTCACTAAGCCAC-3’(序列表的序列2)；

引物对Zmdmp-F/Zmdmp-R：

Zmdmp-F：5’-CAAAACCACTTCAATCCAGGT-3’(序列表的序列3)；

Zmdmp-R：5’-GTACGTCAGGAGTCCGGAGA-3’(序列表的序列4)。

检测结果见图2，由于所用父本诱导系(CAU5)及诱导系杂交种双亲(CAU3和CAU6)均具有纯合的Zmpla1基因和Zmdmp基因，分子标记检测所得的18个玉米单倍体诱导系(单倍体诱导系DH系)均具有纯合的Zmpla1基因和Zmdmp基因。即根据本发明方法获得的单倍体诱导系DH系具备控制玉米单倍体诱导的相关基因。该18个玉米单倍体诱导系为具有纯合的Zmpla1和Zmdmp的玉米单倍体诱导系。

将所得18个玉米单倍体诱导系(单倍体诱导系DH系)分别编号为DH1、DH2、DH3、DH4、DH5、DH6、DH7、DH8、DH9、DH10、DH11、DH12、DH13、DH14、DH15、DH16、DH17、DH18，测试诱导率。以郑单958为母本，以上述18个玉米单倍体诱导系为父本进行杂交，授粉后15天，从杂交果穗剥离幼胚，进行培养。根据幼胚颜色鉴别单倍体幼胚，单倍体幼胚无色，杂合二倍体表现为紫红色，从而按照公式5计算单倍体诱导率。

单倍体诱导率＝单倍体幼胚数/总幼胚数×100％ 5。

结果见表4，发现所得诱导系DH系诱导率变异范围在5.91-20.77％之间，平均诱导率为12.55％，均表现出较高的单倍体诱导率，以此也证明了分子标记检测Zmpla1基因和Zmdmp基因，选择两者均纯合的单株，可保证所得诱导系DH系具备高频诱导率的有效性。

表4诱导系DH系诱导性能表现

编号	单倍体幼胚数	二倍体幼胚数	总胚数	诱导率
					DH1	26	171	197	13.20％
DH3	8	118	126	6.35％
					DH4	44	213	257	17.12％
DH5	43	244	287	14.98％
					DH6	14	223	237	5.91％
DH7	16	95	111	14.41％
					DH8	2	14	16	12.50％
DH10	5	38	43	11.63％
					DH11	13	86	99	13.13％
DH13	21	134	155	13.55％
					DH13	1	15	16	6.25％
DH15	14	91	105	13.33％
					DH17	27	103	130	20.77％
DH18	37	257	294	12.59％
					平均	19.36	128.71	148.07	12.55％

本实施例整体过程包括诱导系基础材料的构建、诱导、鉴别、加倍和评价，整个选育周期为2-3个生长周期，耗时1-2年获得优良单倍体诱导系。

实施例2基于油分鉴别诱导系单倍体

1.诱导系单倍体的诱导与含油率测定

2018年春北京，种植玉米单倍体诱导系CAU3(诱导率约为10％)和CAU6(诱导率约为12％)，以CAU3为母本，以CAU6为父本组配杂交组合CAU3/CAU6，收获F₁种子，其油分含量约为3％。

2019年冬海南，种植CAU3/CAU6的F₁代作为母本(被诱导材料)，以高油诱导系CHOI4-1(诱导率约为12％，含油率约为8％)作为父本进行杂交，选取1000粒杂交籽粒，利用低场核磁共振分选仪(型号：核磁共振含油含水率分析仪PQ001-20-025V，苏州纽迈分析仪器股份有限公司)对籽粒进行油分测定，具体油分分布见图3和表5。

表5籽粒油分分布情况

材料	平均含油率(％)	油分变异范围(％)
			CHOI4-1	8.63±0.12a	4.02-10.73
CAU3/CAU6	2.48±0.14c	0.76-3.66
			杂交籽粒	5.94±0.05b	0.06-10.04

注：不同的字母代表在0.05水平差异显著，相同的字母代表在0.05水平差异不显著。

由此可知，高油诱导系CHOI4-1的平均含油率为8.63％，显著高于基础材料亲本CAU3/CAU6(平均含油率2.48％)和杂交籽粒(平均含油率5.94％)。从油分变异范围和分布情况来看，高油诱导系CHOI4-1籽粒油分分布与CAU3/CAU6籽粒油分布仅有极少相交，杂交籽粒油分分布跨越两亲本CHOI4-1和CAU3/CAU6油分分布范围。由于油分花粉直感效应，杂交籽粒中的杂合二倍体油分会高于单倍体油分，因此利用油分差异可实现单倍体籽粒的鉴别。

2.单倍体鉴别效率评价

将1000粒杂交籽粒根据油分含量按从低到高的顺序每100个为一组，分为10组，并按照油分含量由低到高的顺序进行发苗。

利用分子标记验证单倍体真实性，所用引物对为1F/R和2F’/R’两对：

1F/R引物对：

F：5’-GCCCAGCTAGTGTGTAGACC-3’；

R：5’-CCCCACCACGATGAAAGAGA-3’。

2F’/R’引物对：

F’：5’-TCGACATGAAGGAGGAGGAAG-3’；

R’：5’-GTAGCCTTTCCCAAGCATGT-3’。

结果见图4(电泳图中杂合二倍体为两组双带，单倍体为两组单带)和表6，由单倍体从低到高油分分组来看，单倍体鉴别效率整体呈现由低到高的趋势，以前低油分的10％为阈值，即选择组1为拟单倍体，单倍体鉴别准确率最高为72.37％，可基本满足实际应用的需求。

表6不同油分分组单倍体鉴别效应

注：不同的字母代表在0.05水平差异显著，相同的字母代表在0.05水平差异不显著。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。

<110> 中国农业大学

<120> 一种快速选育玉米单倍体诱导系的方法及其应用

<130> GNCSY202048

<160> 4

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 1

atcgcatcac aagtcacagc c 21

<210> 2

<211> 22

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 2

tgccaatcat tcactaagcc ac 22

<210> 3

<211> 21

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 3

caaaaccact tcaatccagg t 21

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 人工序列(Artificial Sequence)

<400> 4

gtacgtcagg agtccggaga 20

Claims (4)

1.一种选育玉米单倍体诱导系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A1、母本和父本杂交获得玉米杂交种，以杂交F₁代或其以上世代作为基础材料；所述母本和所述父本中至少有一方为单倍体诱导系；A1所述单倍体诱导系选自CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3或CHOI4-1；

A2、以单倍体诱导系对所述基础材料进行杂交诱导，获得含有单倍体的候选材料群；A2所述单倍体诱导系选自CAUHOI、CAU2、CAU3、CAU4、CAU5、CAU6、CHOI1、CHOI2、CHOI3或CHOI4-1；

A3、鉴别所述候选材料群，选出其中的单倍体；A3所述鉴别，选择如下鉴别方法中的一种或多种：基于幼胚形态鉴别、基于籽粒含油率鉴别；

A4、对步骤A3所得单倍体进行加倍，获得DH系；该DH系为玉米单倍体诱导系；A5、根据分子标记辅助选择诱导基因纯合与否，以及诱导率、单倍体鉴别效率和/或农艺性状评价，从A4所得玉米单倍体诱导系中得到目的玉米单倍体诱导系；所述诱导基因为Zmpla1基因，或Zmpla1基因和Zmdmp基因。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A2所述单倍体诱导系和步骤A1中所述单倍体诱导系相同或不同。

3.权利要求1-2任一项所述的方法在玉米育种中的应用。

4.由权利要求1-2任一项所述的方法选育的玉米单倍体诱导系在玉米育种中的应用。

Images