[發(fā)明專利]一種利用化學(xué)藥劑誘導(dǎo)創(chuàng)造玉米雄性不育系的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011128511.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN113197090A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)龃?/a>;尹素芬;李勤;郝興順;王勝寶;何忠軍;龍德祥;徐海軍;張秀英;李一博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所（陜西省水稻研究所）
• 主分類號(hào): A01H1/06
• 分類號(hào): A01H1/06;A01H3/04;A01G22/20
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本發(fā)明公開了一種利用化學(xué)藥劑誘導(dǎo)創(chuàng)造玉米雄性不育系的方法，主要步驟如下：注射化學(xué)藥物二甲基亞砜到玉米雜交種雌穗包葉內(nèi)層和花絲之間的隔層，誘導(dǎo)雌穗孤雌生殖。在孤雌生殖后代中選擇經(jīng)鑒定為雄花完全不育的單株，選取不育株雌穗套袋，并用同種藥物濃度誘導(dǎo)的同一材料的可育單株授粉，即保持了該不育株的不育性，不育系的創(chuàng)造和保存完成。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：提供了一種創(chuàng)造玉米雄性不育系的新方法，為從正常可育株到不育株轉(zhuǎn)化提供了一種新途徑。2、本發(fā)明相對(duì)用已有不育系回交轉(zhuǎn)育具有簡(jiǎn)便快捷省時(shí)省力的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)作物遺傳育種技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種玉米育種材料-不育系的創(chuàng)造方法，實(shí)現(xiàn)途徑是用化學(xué)藥物DMSO（二甲基亞砜）誘導(dǎo)玉米產(chǎn)生孤雌生殖，從孤雌生殖后代中篩選雄穗不散粉的植株，選擇鑒定為完全不育的植株，用同種濃度誘導(dǎo)的可散粉植株為其授粉，從而實(shí)現(xiàn)新不育系的創(chuàng)造和保持。

背景技術(shù)

玉米是世界上分布最廣泛的糧食作物之一，也是我國(guó)第一大作物。玉米產(chǎn)量的大幅度提高是以雜交種的大面積推廣為前提的，目前雜交種的生產(chǎn)主要還是以常規(guī)雜交制種為主，在利用常規(guī)方法進(jìn)行品種雜交種子生產(chǎn)時(shí)，仍然面臨著因人工去雄不及時(shí)、不徹底而引起種子純度降低，影響其雜種優(yōu)勢(shì)潛力正常發(fā)揮的問(wèn)題。為了避免或減少這一問(wèn)題的發(fā)生，提高種子質(zhì)量，大量研究和實(shí)踐表明，利用不育化制種是最經(jīng)濟(jì)有效的途徑，能顯著提高生產(chǎn)效率與種子質(zhì)量。

我國(guó)的雄性不育研究始于1959年，但半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)我國(guó)玉米雄性不育系雜交種的種植面積僅數(shù)十萬(wàn)公頃，只占全國(guó)玉米種植面積的3%左右。具體原因是不育系材料的創(chuàng)造難度大，上世紀(jì)70年代美國(guó)T型不育系爆發(fā)小斑病，給美國(guó)玉米育種產(chǎn)業(yè)造成了毀滅性打擊，從此最成熟的T型胞質(zhì)不育系不再應(yīng)用。其它如C型不育系材料應(yīng)用不廣泛，育種和研究脫節(jié)。2010年我們開始用化學(xué)藥物誘導(dǎo)玉米產(chǎn)生孤雌生殖的研究工作，在隨后的研究中發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)孤雌生殖后代有不育株出現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了0007、0009、0135、0441、0468、0635、0821等7個(gè)材料中有不育植株出現(xiàn)，繼續(xù)對(duì)上述材料觀察研究，這些不育株材料為無(wú)花粉型完全不育系，近年來(lái)已經(jīng)用這些不育系成功對(duì)成熟自交系進(jìn)行了不育化轉(zhuǎn)育，并且已經(jīng)篩選出了恢復(fù)系，應(yīng)用前景良好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種利用化學(xué)藥劑誘導(dǎo)創(chuàng)造玉米雄性不育系的方法，包括以下步驟：

1.種植玉米雜交種（如先玉335、豫玉22等），植株雄穗未抽出之前，進(jìn)行雄穗拔除。

2.雌穗長(zhǎng)成但未抽絲時(shí)能套住紙袋時(shí)套上白色硫酸紙袋。

3.花絲吐出至2厘米左右時(shí)，拔出紙袋至花絲正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml玻璃醫(yī)用注射器吸取0.5～1.5%DMSO（二甲基亞砜）2ml，在雌穗頂端花絲四周和苞葉之間四個(gè)方向注射藥劑2ml，迅速套上硫酸紙袋并用大頭針別住。

4.等待雌穗成熟（期間要不定時(shí)檢查防止花絲外漏），收獲結(jié)實(shí)的穗子（結(jié)實(shí)粒數(shù)小于10粒）。

5.下個(gè)生長(zhǎng)季將所結(jié)籽粒育苗移栽進(jìn)行田間種植。

6.植株長(zhǎng)成在雌穗吐絲前將雌穗套住，雄穗不散粉，花藥經(jīng)鏡檢無(wú)花粉粒的即為不受環(huán)境影響的完全不育的不育系。

7.選擇同種濃度藥劑誘導(dǎo)的同一材料雄穗可散粉的植株，選取株型接近的，取該植株的花粉受到不育株上即保持了該不育株的不育性，至此不育系的創(chuàng)造和保存全部完成。

本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢(shì)：1、利用化學(xué)藥物注射誘導(dǎo)玉米雌穗可以創(chuàng)造新的不育系材料。2、本發(fā)明相對(duì)已有不育系回交轉(zhuǎn)育具有簡(jiǎn)便、快捷、高效的特點(diǎn)。

本發(fā)明關(guān)鍵點(diǎn)說(shuō)明：

1.藥劑注射對(duì)象選擇雜交種，雜交種遺傳背景復(fù)雜，誘導(dǎo)產(chǎn)生不育系機(jī)率大、比例高。