[发明专利]一种快速培育转基因玉米自交系的方法

说明书

本发明属于作物育种领域，具体为一种快速培育转基因玉米自交系的方法。该方法包括如下步骤：1)转基因基础材料组配：将转基因阳性材料与优良玉米自交系杂交；2)杂交诱导：利用诱导系与转基因基础材料进行杂交；3)单倍体鉴选：通过籽粒和田间植株鉴选单倍体植株；4)单倍体加倍：利用自然或人工化学加倍方法对单倍体植株进行加倍并自交；5)转基因DH系鉴定：对获得的DH系进行PCR水平检测，确认含有目标基因的转基因自交系。本发明方法大大缩短了转基因玉米自交系的培育过程。

技术领域

本发明属于作物育种领域，具体为一种快速培育转基因玉米自交系的方法。

背景技术

基因工程与转基因作为一种农作物遗传改良的新方法，极大地提供了育种工作质量和效率。由先正达公司开发的抗虫转基因玉米BT176作为世界首例转基因玉米商业化自1996年开始种植以来，转基因作物种植面积持续增加，从1996年的170万公顷增加到2013年的1.752亿公顷，18年中增加了100倍以上，2013年仅转基因种子的全球市场价值就达到了156亿美元，占全球450亿美元商业种子市场的35％。这一增长使得转基因技术以可观的利润成为现代农业史上应用最迅速的作物技术。目前，转基因作物主要集中在大豆、玉米、棉花等七大类农作物上。玉米是世界三大粮食作物之一，重要的粮、经、饲作物，2013年，全球转基因玉米种植面积为5740万公顷，占全球玉米总种植面积的32％。但我国还未种植转基因玉米，以棉花、木瓜为主。

针对保障食物安全和发展生物育种产业的战略需要，2008年国务院批准实施转基因生物新品种培育重大专项，最终目标是要培育一批抗病虫、抗逆、优质、高产、高效的重大转基因生物新品种，提高农业转基因生物研究和产业化整体水平，为我国农业可持续发展提供强有力的科技支撑。这对于增强农业科技自主创新能力，提升我国生物育种水平，促进农业增效和农民增收，提高我国农业国际竞争力，具有重大战略意义。

转基因玉米新品种的培育是一个综合的系统工程，建立良好的受体系统是玉米遗传转化的重中之重，受植物遗传转化技术的限制，现有的遗传转化方法的转化效率不高，如玉米中应用最为广泛的农杆菌介导的幼胚遗传转化方法，由于基因型限制，绝大多数生产上主推的骨干自交系无法诱导出胚性愈伤组织，并且对农杆菌侵染的敏感性极低，因此无法直接用于玉米遗传转化。目前国内外应用广泛的玉米转基因受体基因型主要集中在Hi-II、A188、H99等少数几个材料上，这些材料含有控制胚性愈伤组织高诱导率、易感农杆菌的隐性基因，作为受体材料具有较高的遗传转化效率。然而，这几个易于转化的受体材料的农艺性状较差。因此，需利用转化获得的这几个少数转基因玉米受体材料与骨干玉米自交系进行回交转育，一般需回交6-7代，再自交3代以上，最终才能创制出具有优良农艺性状的、且导入外源基因的转基因玉米新自交系，这一漫长的育种过程极大地延缓了转基因玉米育种的研发速度。因此，建立一种快速培育转基因玉米自交系的方法成为加速转基因玉米新品种培育的助燃剂。

近年来，单倍体育种技术已经逐步成为我国玉米常规育种的关键性技术。双单倍体(doubled haploid，DH)技术是选育玉米自交系的一种最快、最简便、经济、实用和直接的方法。它的基本流程是以生物诱导的单倍体植株，经人工或自然加倍获得纯合的二倍体植株，再从中筛选新系。其主要特点是选系速度快，仅需2个世代即可获得稳定纯系(传统的自交系选育需经7代以上)。目前，已经逐步大规模应用于常规玉米自交系选育。而在转基因玉米自交系选育上还未曾尝试。基于转基因玉米育种的需要和单倍体育种技术的优势，将单倍体技术应用于转基因玉米自交系培育上，对于加速转基因玉米自交系的培育具有重要意义，具备很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速培育转基因玉米自交系的方法。

本发明所提供的一种快速培育转基因玉米自交系的方法，包括如下步骤：

(1)转基因基础材料组配