[發明專利]一種玉米×水稻遠緣雜交育成雙單倍體的方法

在審

• 申請號: 201811544228.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109392700A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 謝宗宜
• 申請（專利權）人: 靖西市秀美邊城農業科技有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;A01H1/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 牙斐穎

本發明涉及一種植物育種技術，特別涉及一種玉米×水稻遠緣雜交育成雙單倍體的方法，本申請的步驟如下：以玉米雜交種為母本，以水稻品種為父本，通過遠緣雜交獲得玉米單倍體，并經染色體加倍液處理，獲得雙單倍體玉米植株。采用該方法能有效提高雙單倍體誘導效率，應用價值大。本發明還提供了一種刷子裝置，以注射器為原裝置，經過簡單改良，使刷子具有量取液體、注射和涂刷的功能。

【技術領域】

本發明屬于植物育種技術領域，特別涉及一種玉米×水稻遠緣雜交育成雙單倍體的方法。

【背景技術】

玉米是禾本科玉蜀黍屬一年生草本植物，是世界上重要的糧、飼、經作物，在我國的廣泛種植，是我國三大糧食作物之一。它不僅是重要的糧食作物，也是重要的飼料來源和工業原料，是畜牧業賴以發展的重要基礎，利用它進一步加工利用，在食品、化工、醫藥、紡織、造紙等工業生產中制造種類繁多的產品，如玉米淀粉、玉米制糖、玉米油等。

玉米生產和科研的可持續發展，對保障世界和中國的糧食安全具有重大戰略意義。以雜交育種為主要手段的常規技術為農業生產培育了大批優良的玉米品種，極大地提高了玉米產量和品質，為人民生活的改善和國民經濟的發展作出了重大的貢獻。然而，常規育種方法周期長，工作量大，育成一個品種往往需要6-8年甚至更長的時間。而由于市場需求、病害以及生產環境等的不斷變化，通過較長時間選育出的品種，已經不能夠滿足現實消費和生產的需要。因此，加快新品種的選育進程、縮短育種時間是玉米育種技術、方法上要突破的重點之一。

作物雙單倍體(Doubled Haploid，DH)技術屬于細胞和染色體工程技術，是一種快速、高效、安全的育種新技術，主要有4大突出優點：快速穩定，可使任意育種后代材料1年純合穩定；應用范圍廣，DH育種技術可與所有育種方法任意結合；大幅減少對育種經驗的依賴；加速突破性優異種質創新。

雙單倍體植株是由單倍體植株通過染色體加倍而來，因此要獲得雙單倍體，首先必須獲得單倍體植株。在玉米育種領域中，單倍體育種方法有：花藥培養、花粉培養、ig、Stock單倍體技術和化學物質誘導孤雌生殖。其中，通過花藥或花粉培養，獲得單倍體植株的方法，由于只在某些基因型個體中成功培育，因此具有局限性。目前，育種上生產雙單倍體常用的方法是：采用高頻誘導系玉米品種為父本，以雜交組合為母本，通過雜交技術獲得單倍體，再經自然加倍或秋水仙素溶液處理，獲得玉米雙單倍體。比如，專利20130497188.0《一種玉米單倍體植株染色體組加倍的方法》，通過用秋水仙素溶液注射處理單倍體玉米植株莖尖生長點，獲得染色體加倍的玉米種子；再如專利20150503664.4《一種玉米單倍體染色體體組加倍的方法》，通過以農大高誘1號為父本，以CML496×PLS雜交組合為母本，雜交獲得玉米單倍體種子，再將單倍體植株幼苗放于秋水仙素溶液中培養，獲得雙單倍體植株。然而，從一個雜交組合誘導成雙單倍體的效率很低，只有不到10％，且常用加倍劑秋水仙素對植物毒害大、容易使染色變異。

【發明內容】

本發明針對上述的問題，本發明提供了一種玉米×水稻遠緣雜交育成雙單倍體的方法，以玉米品種為母本，水稻品種為父本，通過遠緣雜交獲得玉米單倍體，并經染色體加倍液進行加倍，獲得雙單倍體玉米植株。采用本發明方法獲得的雙單倍體誘導率較高，為實際應用提供較大價值。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

(1)玉米雌穗套袋：選健康無病害的玉米植株，在花絲抽出前，將羊皮袋套在雌穗上，待花絲抽出；

(2)稻穗花粉收集：水稻抽穗后開花前，每穗剪去基部幼嫩小穗，保留中上部小穗，用牛皮袋套住小穗，扎緊袋口，0.5～2h后，將套袋的稻穗輕輕彎下，輕拍紙袋，使花粉落入袋內，再次輕拍紙袋，使袋內花粉集中于口袋中間，取下牛皮袋，得水稻花粉，備用；