CN113575412A - 一种玉米单倍体诱导系的选育方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玉米单倍体诱导系的选育方法，包括以下步骤：步骤一：以青贮玉米杂交种和多抗普通玉米杂交种分别与JNY23组配F1;步骤二：A×JNY23和B×JNY23各进行1‑2代自交，同时使用单倍体诱导率测验系KVC19测定A×JNY23和B×JNY23分离后代的诱导率；步骤五：将（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BC1，和（（B×JNY23）F3BC1或（（B×JNY23）F4BC1中分离得到的诱导系进行杂交，分离稳定出新型诱导系。通过自交多代稳定株做诱导系，产生的诱导系具有根系发达、耐旱抗倒、抗高温耐高湿、花粉量大、散粉时间长的优点，在开展单倍体工程化育种时可有效扩大规模应用，降低风险。
Description
技术领域
本发明涉及选育技术领域，具体是一种玉米单倍体诱导系的选育方法。
背景技术
玉米单倍体育种是利用玉米单倍体诱导系给基础材料授粉，诱导产生单倍体籽粒，再根据标记性状，将单倍体籽粒选出，通过人工化学药剂加倍等染色体加倍手段使单倍体染色体恢复正常染色体数并成为自交系（DH系）的一种育种方法。单倍体育种技术因其快速、高效的优势，被越来越多的育种家在实践中应用。
不同诱导系的诱导率不同，高的可达16%以上，低的只有1%左右。多数诱导系根系弱，茎秆细软，株型差，种植密度偏高时易倒伏;同时，雄穗分支少，花粉量小，高温环境下花粉活力差。应用时多为人工授粉，在开展单倍体工程化育种时难以有效扩大规模。为了解决以上问题，需要利用新的思路选育新型诱导系，用于解决单倍体育种规模化问题。由于诱导系基本都来源于 Stock6，多数育种家在改良诱导系时，更多的是不同来源的诱导系之间杂交改良，并未增加普通玉米特有的综合性状，使用时仍有较大的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玉米单倍体诱导系的选育方法，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种玉米单倍体诱导系的选育方法， 包括以下步骤： 步骤一：以青贮玉米杂交种和多抗普通玉米杂交种分别与JNY23组配F1，F1的组成方式为A×JNY23和B×JNY23;
步骤二：A×JNY23和B×JNY23各进行1-2代自交，同时使用单倍体诱导率测验系KVC19测定A×JNY23和B×JNY23分离后代的诱导率，分别选择2个群体中诱导率最高的单株；
步骤三：从A×JNY23的分离后代中，选择诱导率最高的单株做母本，以JNY23为父本进行回交，得到（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BCl;同样的方法得到 （B×JNY23）F3BC1或 （B×JNY23）F4BC1;一般在F3或F4代进行回交，具体需根据单株诱导率测定结果决定；
步骤四：将（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BC1和（（B×JNY23）F3BC1或（（B×JNY23）F4BC1进行1代自交，同时使用单倍体诱导率测验系CVK19测定分离后代的诱导率，选择其中诱导率最高的单株;
步骤五：将（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BC1，和 （（B×JNY23）F3BC1或（（B×JNY23）F4BC1中分离得到的诱导系进行杂交，同时继续测定诱导率，3-4代自交分离同时测定诱导率和其它综合性状，选择诱导率10%以上的系并检测散粉时间、花粉量、抗倒伏性能、抗病能力，分离稳定出新型诱导系。
作为本发明的进一步方案，在步骤一中，所述JNY23是冀农种业自主选育的诱导系，为稳定自交系，诱导率为10%左右；
作为本发明的进一步方案，步骤一中，所述青贮玉米和多抗普通玉米杂交种应具备根系发达、耐旱抗倒、抗高温耐高湿、花粉量大、散粉时间长的优点。
作为本发明的进一步方案，在步骤四中，所述CVK19冀农种业自选杂交测验种，用诱导系授粉后杂交籽粒的胚乳糊粉层和胚尖紫色标记特别明显。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过选用诱导系JNY23、选用生产上推广的花粉量大耐湿热的青贮玉米和抗多种病害的普通玉米杂交种，选用CVK19为单倍体诱导率测验系;利用青贮玉米和多抗玉米杂交种转育诱导系，转育过程中使用杂交、自交、回交手段，并在过程中结合单株诱导率测定、籽粒和植株颜色标记进行选择;转育好的两种不同类群的诱导系A和诱导系B再进行杂交，通过自交多代稳定株做诱导系，产生的诱导系具有根系发达、耐旱抗倒、抗高温耐高湿、花粉量大、散粉时间长的优点，在开展单倍体工程化育种时可有效扩大规模应用，降低风险。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。一种玉米单倍体诱导系的选育方法，包括以下步骤：以选用的青贮玉米雅玉青贮26和多抗普通玉米蠡玉88分别与JNY23组配 F1，F1的组成方式为雅玉青贮26×JNY23和蠡玉88×JNY23，收获时注意淘法其中胚尖非紫色的籽粒 （单倍体籽粒）。
对雅玉青贮26×JNY23和蠡玉88×JNY23进行白交，得到F2籽粒，选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒。为保证后代能分离到诱导率较高的单株，每个F2代籽粒应挑选出50粒以上。群体数越大越有利于达成目标，但工作量相应的增大。
将挑选好的雅玉青贮26×JNY23和蠡玉88×JNY23的F2籽粒单粒种植;同时，种植测试种CVK19做测验系，株数应大约为上述F2籽粒的10倍。如每个F2代籽粒种植50粒，两个F2代籽粒为100粒，则CVK19种植1000株。
雅玉青贮26×JNY23的 F2和蠡玉88×JNY23的F2抽雄前，可淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株，单株编号，编号为∶（雅玉青贮26×JNY23）F2-1，（雅玉青贮26×JNY23）F2-2，……，（雅玉青贮26×JNY23）F2-N;（蠡玉88×JNY23） F2-1，（蠡玉88×JNY23）F2-2，……，（蠡玉88×JNY23）F2-N。
（雅玉青贮26×JNY23）F2各单株进行自交的同时，以测验系CVK19为母本，以（雅玉青贮26×JNY23）F2各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个F2单株，从收获的5个单穗中各挑选其中胚，粒粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒10粒，共得到（雅玉青贮26×JNY23）F3种子50粒。
同时，以测验系CVK19为母本，以（蠡玉88×JNY23）F2各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个F2单株，从收获的5个单穗中 各排选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫鱼且颜色明显的籽粒10粒，共得到 （蠡玉88×JNY23）F3种子50粒。
种植挑选好的（雅玉青贮26×JNY23）F3种子50粒、（蠡玉88×JNY23）F3种子50粒、测验系CVK19约1000株，JNY23共20株左右。
（雅玉青贮26×JNY23）F3和（蠡玉88×JNY23）F3抽雄前，可淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株，单株编号，编号为∶（雅玉青贮26×JNY23）F3-1，（雅玉青贮26×JNY23）F3-2，……，（雅玉青贮26×JNY23）F3-N;（蠡玉88×JNY23） F3-1，（蠡玉88×JNY23）F3-2，… （蠡玉88×JNY23）F3-N。
以（雅玉青贮26×JNY23）F3各单株为母本，以JNY23为父本回交，得到（雅玉青贮26×JNY23）F3-1/JNY23，（雅玉青贮26×JNY23）E3-2/JNY23…，（雅玉青贮26×JNY23）F3-N/JNY23种子。同时，以测验系CVK19为母本，以（雅玉青贮26×JNY23）F3各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个F3单株，从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和肝尖均为紫色目颜色明显的籽粒10粒，共得到（雅玉青贮26×JNY23）F3/JNY23种子 50粒。
同时，以（蠡玉88×JNY23）F3各单株为母本，以诱导系JNY23为父本回交，得到（蠡玉88×JNY23）F3-1/JNY23，（蠡玉88×JNY23）F3-2/JNY23，……，（蠡玉88×JNY23）F3-N/JNY23种子。以测验系CVK19为母本，以（蠡玉88×JNY23）F3各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个F3单株，从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒10粒，共得到（蠡玉88×JNY23）F3/JNY23种子50粒。
种植挑选好的 （雅玉青贮26×JNY23）F3/JNY23种子50粒、（蠡玉88×JNY23）F3/JNY23种子50粒，以（雅玉青贮26×JNY23）F3/JNY23为母本，以蠡玉88×JNY23）F3/JNY23为父本，进行杂交授粉，同时淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株。
将（雅玉青贮26×JNY23）F3/JNY23和（蠡玉88×JNY23）F3/JNY23杂交后代单粒播种，自交，淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株，得到优良单株编号，编号为;YLY-1，YLY-2，...YLY-N。
YLY-1，YLY-2，...YLY-N各单株自交的同时，以测验系CVK19为母本，以YLY-1，YLY-2，...YLY-N各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个单株，从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色目颜色明显的籽粒20粒，得到自交种子，共100粒。
种植挑选好的YLY-1，YLY-2，...YLY-N种子100粒,单粒播种;同时，种植CVK19做测验系，株数大约2000株。
YLY-1，YLY-2，...YLY-N抽雄前，可淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株，单株编号，编号为; YLY-1F2-1， YLY-1F2-2，……，;YLY-1F2-1- N;YLY-2F2-1，YLY-2F2-2，……，YLY-2F2-N;......,YLY-NF2-1,YLY-NF2-2，...YLY-N-F2-N。
各单株自交的同时，以测验系CVK19为母本，以各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个单株，从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒20粒，得到YLYF3自交种子共100粒。
种植挑选好的YLYF3种子100粒;同时种植CVK19做测验系，株数大约2000株。
YLYF3抽雄前，可淘汰茎秆为绿色的植株，只保留茎秆为紫色的植株，单株编号，编号为;YLYF3-1，YLYF3-2，……，YLYlF3- N。
YLYF3各单株自交的同时，以测验系CVK19为母本，YLYF3各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个,从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒20粒，得到YLYF4种子共100粒。
种植挑选好的YLYF4种子100粒;同时种植CVK19做测验系，株数大约2000株。
YLYF4各单株自交的同时，以测验系CVK19为母本，YLYF4各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个,从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒20粒，得到YLYF5种子共100粒。
种植挑选好的YLYF5种子100粒;同时种植CVK19做测验系，株数大约2000株。
YLYF5各单株自交的同时，以测验系CVK19为母本，YLYF5各单株为父本进行杂交，授粉10穗，收获时统计各单株诱导得到的单倍体籽粒数和总粒数，计算单株诱导率，挑选出对应诱导率最高的5个,从收获的5个单穗中各挑选其中胚乳糊粉层和胚尖均为紫色且颜色明显的籽粒20粒，得到YLYF6种子共100粒。
将得到的YLYF6种子诱导率10%以上的挑出，自交保存，等到新的诱导系。
由于在选育过程中，利用青贮玉米雅玉青贮26和多抗玉米蠡玉88进行了杂交，再利用高诱导率JNY23进行了一次回交，因此诱导系YLY植株形态较高大，作为主要利用花粉的诱导系，优势强，花粉量大。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种玉米单倍体诱导系的选育方法，其特征在于， 包括以下步骤： 步骤一：以青贮玉米杂交种和多抗普通玉米杂交种分别与JNY23组配F1，F1的组成方式为A×JNY23和B×JNY23;
步骤二：A×JNY23和B×JNY23各进行1-2代自交，同时使用单倍体诱导率测验系KVC19测定A×JNY23和B×JNY23分离后代的诱导率，分别选择2个群体中诱导率最高的单株；
步骤三：从A×JNY23的分离后代中，选择诱导率最高的单株做母本，以JNY23为父本进行回交，得到（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BCl;同样的方法得到 （B×JNY23）F3BC1或（B×JNY23）F4BC1;一般在F3或F4代进行回交，具体需根据单株诱导率测定结果决定；
步骤四：将（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BC1和（（B×JNY23）F3BC1或（（B×JNY23）F4BC1进行1代自交，同时使用单倍体诱导率测验系CVK19测定分离后代的诱导率，选择其中诱导率最高的单株;
步骤五：将（A×JNY23）F3BC1或（A×JNY23）F4BC1，和 （（B×JNY23）F3BC1或（（B×JNY23）F4BC1中分离得到的诱导系进行杂交，同时继续测定诱导率，3-4代自交分离同时测定诱导率和其它综合性状，选择诱导率10%以上的系并检测散粉时间、花粉量、抗倒伏性能、抗病能力，分离稳定出新型诱导系。
2.根据权利要求1所述的一种玉米单倍体诱导系的选育方法，其特征在于，在步骤一中，所述JNY23是冀农种业自主选育的诱导系，为稳定自交系，诱导率为10%左右。
3.根据权利要求1所述的一种玉米单倍体诱导系的选育方法，其特征在于，在步骤一中，所述青贮玉米和多抗普通玉米杂交种应具备根系发达、耐旱抗倒、抗高温耐高湿、花粉量大、散粉时间长的优点。
4.根据权利要求1所述的一种玉米单倍体诱导系的选育方法，其特征在于，在步骤四中，所述CVK19冀农种业自选杂交测验种，用诱导系授粉后杂交籽粒的胚乳糊粉层和胚尖紫色标记特别明显。
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| CN112219717A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 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 |
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