[發明專利]使有性玉米產生顯性和隱性無融合生殖雜種的方法

無效

• 申請號: 201410333735.6
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104145805A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 董安書
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明屬玉米無融合生殖育種技術領域，具體涉及一種使有性玉米產生顯性和隱性無融合生殖雜種的方法。

背景技術

玉米無融合生殖育種的根本目標是要培育不分離的雜種，以使其利用雜種優勢的功能，達到固定雜種優勢的水平。而培育不分離雜種的主要方法是先用無融合體和有性玉米雜交，然后在每個世代選擇優良的顯性無融合生殖雜種，再和有性親本重復雜交，直至獲得無融合生殖特性和農藝性狀優良的顯性無融合生殖雜種。由于無融合體的自主結實率以及它們和有性玉米之間的配合力都能影響顯性無融合生殖雜種的水平，從而必然也會影響培育不分離雜種的進程和效果。因此研究使有性玉米產生顯性和隱性無融合生殖雜種的方法就成為本發明要解決的核心技術問題。

發明內容

針對玉米無融合生殖育種的需要，本發明公開了使有性玉米產生顯性和隱性無融合生殖雜種的方法，以獲得顯性和隱性無融合生殖雜種，其中顯性無融合生殖雜種自主結實率高，后代不發生分離，是培育不分離雜種的理想父本，而隱性無融合生殖雜種經過種植選擇后也可作為無融合生殖育種的基礎材料。

上述方法是本發明采用下述技術方案獲得的：

使用能自主結實的無融合體玉米作父本和有性玉米雜交，F1可產生能自主結實的顯性無融合生殖雜種和不能自主結實的有性雜種，這些有性雜種經過自交后在F2可分離出能自主結實的隱性無融合生殖雜種。

在上述技術方案中，作為雜交的父本，可以是能自主結實的任何兼性無融合體。本發明選用4317無融合體為實例，它們的雌穗是紅色穗軸，自主結實率為53.4％～96.6％。作為母本的有性玉米，應為生產中應用的任何自交系或品種或雜種。為說明問題，本發明主要使用昌72、7131、7132、478等雌穗是白穗軸的自交系有性玉米，同時也使用7133等雌穗是紅穗軸的自交系有性玉米作為比較。方案所說的顯性無融合生殖雜種是無性雜種，它由父本花粉誘導母本胚珠組織產生，隱性無融合生殖雜種是有性雜種，它由父母本經過有性雜交后再自交產生。這兩種無融合生殖雜種都是本技術方案的必然產物，其主要特征是它們的雌穗能自主結實。據此，可以識別這兩種無融合生殖雜種，但是要準確認識顯性無融合生殖雜種的來源和性質，卻只有借助雜交組合雙親雌穗性狀的標記，才能達到目的。例如，用雌穗是紅穗軸能自主結實的4317無融合體作父本，和雌穗是紅穗軸不能自主結實的有性玉米7133雜交，F1群體可產生紅穗軸能自主結實的顯性無融合生殖雜種和紅穗軸不能自主結實的有性雜種，這些有性生殖雜種經過自交后，在F2可分離出紅穗軸能自主結實的隱性無融合生殖雜種。在這個雜交組合中，父本、母本和F1顯性無融合生殖雜種的雌穗都是紅穗軸，此時這個顯性無融合生殖雜種究竟是父母本經過有性雜交產生的還是母本不受精產生的，這是一般技術人員難以分辨的。但是如果用雌穗是紅穗軸能自主結實的4317無融合體作父本，和雌穗是白穗軸不能自主結實的有性玉米昌72雜交，F1群體可產生兩種植株，一種是白穗軸能自主結實的顯性無融合生殖雜種，另一種是紅穗軸不能自主結實的有性雜種，這些有性雜種經過自交后，F2可分離出淺紅色穗軸能自主結實的隱性無融合生殖雜種。在這個雜交組合中，父本無融合體的雌穗是紅穗軸，而母本有性玉米的雌穗是白穗軸，F1顯性無融合生殖雜種不僅是白穗軸的玉米，而且帶有父本無融合體能自主結實的特征。由此可以充分說明，這個顯性無融合生殖雜種的本身是母本不受精產生的，同時也仍然是一個雜種。

上述技術方案的基本原理是，本發明育成的4317無融合體是兼性無融合生殖，每個植株兼有無融合生殖和有性生殖兩種生殖方式，其雄穗花序中也含有無融合生殖和有性生殖兩種花粉。當雌穗是紅穗軸能自主結實的4317無融合體作父本和白穗軸不能自主結實的有性玉米雜交時，父本雄穗中的有性花粉和有性母本通過雙受精產生紅穗軸不能自主結實的有性雜種，而父本雄穗中的無融合生殖花粉一方面誘導母本胚珠組織的性母細胞形成白穗軸能自主結實的新無融合體，由于這種新無融合體是母本不經父本花粉受精同時又具有父本無融合體自主結實的特性，故其稱為顯性無融合生殖雜種；另一方面，父本雄穗中的無融合生殖花粉，也可和有性母本雜交產生紅穗軸不能自主結實的有性雜種，由于這種有性雜種自交后，能分離出淺紅色穗軸能自主結實的新無融合體，故其稱為隱性無融合生殖雜種。

為進一步說明上述技術方案的原理和方法，請參閱本發明說明書附圖1。