[發明專利]一種利用黃綠苗標記選育玉米早期加倍單倍體的育種方法

有效

• 申請號: 201810149923.1
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108243947B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 才卓;徐國良;任軍;代玉仙;于明彥;李淑華;郭琦;劉小丹;李月英;楊琇涵;王麗娜;張銘堂
• 申請（專利權）人: 吉林省農業科學院;吉林吉農高新技術發展股份有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 北京安度修典專利代理事務所(特殊普通合伙) 11424
• 代理人: 胡長遠

本發明公開了利用黃綠苗標記選育玉米早期加倍單倍體的方法，屬于育種方法領域。本發明還公開了利用黃綠苗標記對誘導單倍體的鑒定方法，以及培育帶有黃綠苗標記的單倍體誘導系的方法。本發明利用單顯性基因Yg3基因控制的黃綠苗性狀實現在苗期對誘導單倍體進行準確鑒定和篩選，該性狀標記填補了幼苗期篩選誘導單倍體標記的空白，該性狀標記遺傳簡單，區別特征明顯，對單倍體、早期加倍單倍體、偽單倍體都可在苗期做出準確可靠的鑒定，尤其是對于加倍單倍體的鑒定，避免其作為偽單倍體而剔除，可實現一步成系；利用黃綠苗標記鑒定效率高，大大節省人力物力，可以用于擴大誘導群體規模，并且可實現機械化識別間苗，育種效率大大提高。

技術領域：

本發明屬于玉米雜交誘導單倍體的選擇標記領域，具體涉及黃綠苗性狀作為標記在玉米雜交誘導單倍體育種上的用途；還涉及利用黃綠苗性狀標記鑒定玉米雜交誘導單倍體的方法；還涉及一種利用黃綠苗標記選育玉米早期加倍單倍體的育種方法。

背景技術

應用傳統的雜交育種方法培育一個玉米品種一般需要10～15年的時間，不僅周期長、規模大、費時費力，而且還可能因歷時過長，育種開始時制定的育種目標，到品種育成時已不符合市場的要求。因此，縮短育種時間、加快育種速度一直是育種家們努力追求的目標。二十世紀七十年代，花藥培養或花粉培養等單倍體育種方法曾被作為前景廣闊的方法，但由于上述方法存在技術復雜、效率不高的等缺點，難以在實踐中推廣應用。

1959年美國明尼蘇達大學Coe E H育成雜交誘導單倍生殖誘導系Stock6 (Coe EH.Amer Mat,1959,93:381－382)，奠定了雜交誘導單倍體育種技術的基礎。到二十世紀九十年代，隨著雜交誘導單倍生殖誘導方法的完善，產生了雜交誘導單倍體育種方法。該方法用單倍體誘導系給基礎材料授粉，只需2個世代即可獲得純系，具有育種周期短、效率高、方法簡單等優點，因而迅速獲得育種家們青睞，目前該方法已得到廣泛應用。

單倍體誘導系是進行單倍體育種必備的遺傳工具材料，高的誘導率和明顯的標記性狀是其先決條件。目前，通過雜交改良方法已選育出一批新的單倍體誘導系，如法國的SW14(Lashermes等.Theor Appl Genet,1988,76:405 －410)、前蘇聯的Krasnodar(Shatskaya O A等.Maize Genet Coop News Lett,1994,68:51)、摩爾多瓦的ZMS(ChalykS T等.Euphytica,1994,79:13～ 18)、德國的RWS(F.K.Rober,Maydica，2005，50,275-283)等；以及中國農業大學的農大高誘1號、農大高誘5號(劉志增等，作物學報，2000， 26(5):570-574；陳紹江等，作物學報，2003,29(4):587-590)、吉林省農科院的吉高誘系3號、吉高誘系31號(才卓等2007、2013)等。這些誘導系的誘導率超過了Stock6的幾倍甚至十倍，有的高達10％以上。但這些誘導系的標記性狀仍局限在Stock6的籽粒紫色冠頂(Navajo紫斑)、籽粒紫色胚尖、紫色莖稈、紫色葉片范圍以內；由于紫色冠頂、紫色胚尖標記僅在籽粒上表現，其表達受母本影響很大，尤其是在母本基礎群體帶有抑制基因(C1-I)的情況下，籽粒斑紋標記模糊加大了單倍體籽粒的鑒別難度，使挑選單倍體籽粒變得非常困難，甚至是不可能；此時，單倍體的鑒別就只能依靠紫色葉片、紫色莖稈及經驗判別，但紫色植株標記最早也在拔節后期顯現，因此，在苗期只能根據幼苗的雜種優勢強度憑經驗進行模糊判斷，由于幼苗沒有明顯的標記性狀，導致在間苗過程中對自然加倍或人工加倍，特別是加倍藥劑處理后的單倍體確認模糊，造成大量人力、物力、財力與時間浪費。