[發(fā)明專利]提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710534719.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107155872A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龐建周;王雪征;茜曉哲;喬文臣;陳淑萍;李輝
• 申請（專利權(quán)）人: 河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 衡水市盛博專利事務(wù)所13119
• 代理人: 李志華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于小麥品種選育技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高小麥X玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法。

背景技術(shù)

小麥×玉米遠緣雜交生產(chǎn)小麥單倍體，經(jīng)染色體加倍形成純合小麥雙單倍體新品系，是縮短小麥育種純合年限的有效手段，其中，成胚率低是制約其應(yīng)用的主要障礙。受親本、環(huán)境和操作流程影響，在單倍體生產(chǎn)諸環(huán)節(jié)中，各種文獻報道的成胚率變幅最大，后續(xù)的成胚、胚拯救、染色體加倍、育苗等均不是最大的限制因素。提高成胚率，是雙單倍體生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。

影響成胚率的主要因素是受精和激素誘導(dǎo)。據(jù)報道，優(yōu)化后的激素誘導(dǎo)技術(shù)，可使成胚率接近受精率，目前報道的最高受精率為10-30%。受精過程涉及花粉和柱頭的相互識別和花粉管伸長等過程，因此認為，小麥x玉米遠緣雜交過程中的關(guān)鍵步驟是擾亂識別機制，提高受精率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括下列步驟：

第一步，小麥去雄

小麥開花前1-2天手工去雄，保留穗中部10個小穗、每個小穗外側(cè)2個小花，套袋隔離外來花粉；

第二步，授玉米粉

授玉米粉前1-2小時，將去雄的小麥穗浸入已經(jīng)調(diào)好水溫在50-58度的水浴鍋中7-15秒，取出自然風干，待柱頭恢復(fù)蓬松絨毛狀態(tài)后，授以新鮮玉米粉；

第三步，成胚

授粉后第二天，以75ppm 2,4-二氯苯氧乙酸+50ppm 2,5-二氯-6-甲氧基苯甲酸水溶液處理已經(jīng)授粉的小麥穗，15-18天后，在解剖鏡下剝?nèi)∑渲杏着?，進入幼胚拯救程序。

其附加技術(shù)特征為：所述水浴鍋的水溫為54度，去雄的小麥穗浸入已經(jīng)調(diào)好水溫在54度的水浴鍋中10秒。

本發(fā)明所提供的提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法，是以小麥與玉米等其它禾本科植物雜交為手段，以謀求獲得小麥單倍體或遠緣雜交種為目的的育種操作。小麥x玉米雜交屬科內(nèi)種間遠緣雜交，存在對異源花粉的識別機制，常規(guī)條件下的成功率低。溫水殺雄和溫水誘導(dǎo)多胚實驗中，溫水處理作為殺雄手段或誘導(dǎo)多胚的方法，難以掌握，效果不好。但有一個意外收獲，溫水處理后，小麥x玉米遠緣雜交的成胚率明顯提高。經(jīng)初步驗證，其機制為，溫水洗脫了小麥柱頭上的可溶性糖，洗脫量12.5±5.8ug糖/mg干柱頭，較常溫水的洗脫量6.2±3.2ug/mg提高2倍，降低了小麥柱頭對玉米花粉的識別能力。而溫水對可溶性蛋白質(zhì)的洗脫僅為常溫水的1.05倍，超過56度或者15秒鐘可殺死小麥柱頭。本發(fā)明所提供的提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法，利用超過室溫的最佳溫度為54度的溫水處理去雄后的小麥穗10秒鐘，大大提高小麥×玉米雜交授粉成功率。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法做進一步詳細說明。

實施例1

本發(fā)明提供的提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法，包括下列步驟：

第一步，小麥去雄

小麥開花前1天手工去雄，保留穗中部10個小穗、每個小穗外側(cè)2個小花，套袋隔離外來花粉；

第二步，授玉米粉

授玉米粉前1小時，將去雄的小麥穗浸入已經(jīng)調(diào)好水溫在50度的水浴鍋中15秒，取出自然風干，待柱頭恢復(fù)蓬松絨毛狀態(tài)后，授以新鮮玉米粉；

第三步，成胚

授粉后第二天，以75ppm 2,4-二氯苯氧乙酸+50ppm 2,5-二氯-6-甲氧基苯甲酸水溶液處理已經(jīng)授粉的小麥穗，15天后，在解剖鏡下剝?nèi)∑渲杏着撸M入幼胚拯救程序。

實施例2

本發(fā)明提供的提高小麥×玉米雜交授粉成功率的溫水浸泡柱頭法，包括下列步驟：

第一步，小麥去雄

小麥開花前1.5天手工去雄，保留穗中部10個小穗、每個小穗外側(cè)2個小花，套袋隔離外來花粉；

第二步，授玉米粉

授玉米粉前1.5小時，將去雄的小麥穗浸入已經(jīng)調(diào)好水溫在54度的水浴鍋中10秒，取出自然風干，待柱頭恢復(fù)蓬松絨毛狀態(tài)后，授以新鮮玉米粉；

第三步，成胚

授粉后第二天，以75ppm 2,4-二氯苯氧乙酸+50ppm 2,5-二氯-6-甲氧基苯甲酸水溶液處理已經(jīng)授粉的小麥穗，16天后，在解剖鏡下剝?nèi)∑渲杏着撸M入幼胚拯救程序。

實施例3