[发明专利]一种鉴别玉米单倍体植株中杂株的方法

说明书

本发明公开了一种鉴别玉米单倍体植株中杂株的方法，其具体步骤如下：（1）以玉米育种选系基础材料为母本，诱导系CAU5‑ZB为父本，将母本与父本按一定比例种植于田间，母本吐丝前全部用育种专用纸袋将雌穗全部套住，吐丝后，用父本花粉进行杂交，杂交果穗成熟后通过籽粒胚与胚乳上紫色标记可从中挑选出拟单倍体籽粒；（2）对步骤(1)中保留的拟单倍体籽粒进行加倍处理后种植于田间，7‑8叶期根据叶舌上的紫色标记去除杂株；（3）将上述材料中散粉的单倍体株自交即可得到玉米育种基础材料的纯合自交系，新获得的自交系经过筛选鉴定后择优进入杂交种组配环节。本发明大大降低了单倍体苗期田间去杂的技术难度，提高了效率，降低了成本。

技术领域

本发明涉及植物育种，特别涉及玉米单倍体育种，具体是一种鉴别玉米单倍体植株中杂株的方法。

背景技术

常规选育玉米自交系的方法需要3-4年时间，自交最少6个世代以上，玉米单倍体技术可以将自交系纯化周期缩短为2个世代，从而大大缩短自交系纯化时间。玉米单倍体的产生是玉米单倍体育种技术中的首要环节，目前玉米单倍体产生的主要途径是利用诱导系杂交诱导途径产生母本（雌性）单倍体，简称为孤雌生殖单倍体。Coe在1959年发现了玉米孤雌生殖诱导系Stock6。研究者后来在此基础上不断加以选育与改造，如转入Navajo(ACR-nj)遗传标记基因，使研究者可通过籽粒颜色和植株颜色差异鉴定出单倍体。国外在这方面起步较早，并已取得了较大进展，选育出了一些优良的诱导系，如法国的WS14、摩尔多瓦的MHI 、德国的RWS、UH400等等。这些新选育的诱导系不但适应当地的环境，而且其诱导率及遗传标记也比Stock6有很大改善与提高。我国在诱导系的选育方面尽管起步较晚，但发展较快，目前已选育出一批优良的玉米单倍体诱导系，应用于生产实践，例吉林省农科院的吉高诱3号，中国农业大学的农大高诱1号至5号。

尽管诱导系的选育发展很快，但在实际应用中存在一些问题，影响了玉米单倍体技术的使用效率，其中比较突出的问题是：单倍体籽粒的准确性问题。由于受基因型与环境影响标记有时表达不清晰，通过标记挑选出的单倍体籽粒中极易混入杂合的二倍体籽粒，能否准确去除加倍过程中的杂株是目前难以解决的问题。国内选育或应用的诱导系主要有两个类型：一种是籽粒与植株均带标记的双标记诱导系，诱导后单倍体植株显示母本特征株色，二倍体植株叶片、茎杆与叶鞘等部位显示诱导系的紫色特征。这种类型诱导系的优势是标记一般比较清楚，单倍体籽粒易于挑选，二倍体植株颜色标记明显容易去除，缺点是这种类型诱导系一般诱导率偏低，易倒伏，在玉米单倍体育种中使用越来越少。另一类诱导系只有籽粒携带遗传标记，植株整体呈现绿色。这类诱导系的优点是诱导率高、花粉量大、抗倒能力强、广适性好，在玉米单倍体育种中使用越来越多。缺点是诱导后二倍体植株与单倍体植株颜色一致，在田间只能通过杂种优势判断区分单倍体与二倍体植株，当二倍体杂株杂种优势不明显或植株本身发育不好时容易造成误判，将二倍体当成加倍单倍体保留下来，增加育种成本。因此如何有效准确去除单倍体中的杂株是目前玉米单倍体育种技术中面临的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鉴别玉米单倍体植株中杂株的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种鉴别玉米单倍体植株中杂株的方法，其具体步骤如下：

（1）以玉米育种选系基础材料为母本，诱导系CAU5-ZB为父本，将母本与父本按一定比例种植于田间，母本吐丝前全部用育种专用纸袋将雌穗全部套住，吐丝后，用父本花粉进行杂交，杂交果穗成熟后通过籽粒胚与胚乳上紫色标记可从中挑选出拟单倍体籽粒；

（2）对步骤(1)中保留的拟单倍体籽粒进行加倍处理后种植于田间，7-8叶期根据叶舌上的紫色标记去除杂株；

（3）将上述材料中散粉的单倍体株自交即可得到玉米育种基础材料的纯合自交系，新获得的自交系经过筛选鉴定后择优进入杂交种组配环节。

作为本发明进一步的方案：所述的父本诱导系CAU5-ZB的选育方法如下：