[发明专利]一种小麦×玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法

说明书

技术领域

本发明属于单倍体育种技术领域，具体的讲涉及一种小麦×玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法。

背景技术

单倍体育种途径包括花药/花粉粒培养、子房/胚珠培养、远缘杂交单倍体诱导，小麦×玉米远缘杂交诱导单倍体技术由Zenkteler 和 Nitzsche于1984报导，该技术与其它单倍体培养方法相比，具有较少的基因依赖型和较高的植株产生频率，不产生白化苗，逐渐被育种家接受和应用（Mahmoodi，2004），是目前使用较广泛的单倍体生产方式。然而，目前国内外报道关于小麦×玉米远缘杂交技术、单倍体胚诱导和单倍体苗产生频率还不稳定，加倍单倍体植株成功率相对较低，单倍体育种手段不甚成熟(Niroula and Bimb, 2009)。

在小麦×玉米远缘杂交诱导胚形成的过程中，由于环境不可控因素较多，而且麦穗不同穗位的小花成熟度及营养状况的差异，造成诱导的单倍体胚中总有相当数量的小胚，在剥胚进行离体培养时，同一胚龄的胚小的不足300                                                m，大的1000m以上，过去没有针对小胚的培养基，大、小胚接种到同种培养基中，体积在400m以下的单倍体幼胚不能萌发成苗。

小麦单倍体苗在培养基中生成3个叶或形成3个以上分蘖时，冲洗掉根部的培养基，移栽炼苗；低温春化、分蘖返青后刨出，洗去附着在根上的泥土，剪根保留3cm的根长；秋水仙素溶液浸泡麦苗使分蘖节处于液面下3cm，进行染色体加倍；处理后的麦苗经清水冲洗后再次栽种，缓苗半月后正常管理。经过了单倍体组培苗洗根移栽—春化返青后刨出洗根剪根—染色体加倍—冲洗再移栽的过程。不但工序繁杂，而且，麦苗春化返青后苗较大，用秋水仙素加倍处理时需要剪根，根部受到损伤，成活率低。

发明内容

本发明解决的技术问题就是提供一种可提高单倍体胚成苗率和染色体加倍成活率和成功率、简化小麦育种程序、提高育种效率、缩短育种周期、对加快培育优良品种具有明显成效的小麦×玉米远缘杂交生产小麦双单倍体的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

该方法包括下列步骤：

第一步，种植

将小麦、玉米分期种植，花期相遇；

第二步，单倍体诱导

用新鲜玉米花粉为小麦柱头授粉，形成受精卵，通过激素诱导，形成小麦单倍体幼胚；

第三步，单倍体胚的剥离

小麦单倍体幼胚经14-20天发育后，在解剖镜下进行剥胚，并根据胚的大小将胚分成后大胚和小胚两部分：直径大于400m的胚为大胚，直径小于等于400m的胚为小胚；

第四步，将小胚和大胚分别离体培养成单倍体苗

a、小胚离体培养，

将小胚置于小胚培养基中室温暗培养9-11天，有新芽萌动后，转到基础培养基中，在室温和14h光照条件下，分化出芽、根及分蘖，

所述小胚培养基的配方为：

 1/2MS基本培养基与 B5维生素、    2,4-二氯苯氧乙酸 0.09-0.11mg/L、

甘氨酸 1.9-2.1mg/L                乳氨酸  550-650mg/L

糖  45-55g/L、                    琼脂 6.5-7.5g/ L，

且其pH值=5.8；

所述基础培养基的配方为：

1/2MS培养基，         糖  24-26g/L      琼脂 6.5-7.5g/L，

且其pH值=5.8；

b、大胚离体培养

将大胚在大胚培养基中培养7-20天，有新芽萌动后，在室温和14h光照条件下，分化出芽、根及分蘖，

所述大胚培养基配方为：

1/2MS培养基               6-苄基氨基嘌呤    0.19-0.21 mg/L

吲哚乙酸   0.19-0.21 mg/L               糖  24-26g/L    

琼脂        6.5-7.5g/L，

且其pH值=5.8；

第五步，春化和加倍