一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法
【專利摘要】本發明公開了一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法，該方法包括如下步驟：(1)以目標誘導材料為母本，攜帶ACR-nj基因、ABPl基因和紫色中葉脈的BMR基因的stock6的衍生系為父本進行雜交；(2)選擇紫頂白胚的雜交后代種子為擬單倍體子粒；(3)擬單倍體子粒單粒精播，在苗期剔除褐色中葉脈幼苗，剩余的幼苗即為單倍體。本發明鑒別方法具有操作簡便、田間辨別直觀、鑒定效率高的特點；為單倍體鑒定開辟了新的途徑，大大減小了母本遺傳背景影響，避免了判斷錯誤而錯誤拔除單倍體和二倍體未剔除的現象，提高了單倍體鑒別的準確率，為提高育種效率提供了保證。
【專利說明】一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及玉米育種技術，具體涉及一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法。
【背景技術】
[0002]利用單倍體技術進行玉米自交系的選育，對目標誘導材料進行重組與改良使其積累足夠的有利基因位點，然后利用單倍體技術使優良的基因快速純合，獲得性狀優良的純系，只需I年，大大縮短自交系選育年限，這將極大地發揮單倍體育種技術的優勢，極大提高玉米育種的效率。單倍體育種技術已經是國內外三大現代育種技術之一。單倍體育種的關鍵之一是單倍體的鑒別。
[0003]單倍體的鑒定方法主要有形態學鑒定法、解剖學鑒定法、細胞遺傳學鑒定法、射線照射法、遺傳標記法、分子標記法等。在玉米誘導產生單倍體的鑒定上主要利用形態學鑒定法和遺傳標記法。利用形態學特征來鑒定單倍體是一種直觀和便捷的方法，遺傳標記法可減少根據形態差異篩選時常出現的誤差。因此，利用遺傳標記成為最可靠有效的單倍體鑒定方法。
[0004]在玉米中，著名的Navajo標記基因R_nj是利用較成功的，以籽粒的紫頂和紫胚為顯性標記。1959年Coe發現了玉米單倍體誘導系Stock6,使玉米單倍體育種技術由設想過渡到實施。但是Stock6在誘導率(平均1% )、繁殖性能、抗逆性等各方面存在諸多缺陷，因此各國的育種家根據本國的實踐，相繼對Stock6進行了改良，選育出一批誘導率高、農藝性狀良好的誘導系。
[0005]Coe發現的Stock6導入了籽粒Navajo標記的R_nj基因和紫色葉鞘標記的ABPl基因，以具有Navajo遺傳標記系統玉米單倍體誘導系stock6作為父本，普通玉米群體作母本進行雜交。種子成熟收獲后，根據籽粒表型性狀(籽粒頂部和胚芽顏色)對單倍體作初步判斷，其中紫頂白胚的籽粒為單倍體，紫頂紫胚的籽粒是正常雜交的二倍體，非紫頂白胚是受花粉污染的二倍體種子，另還有少量的無胚種子。并且可在田間根據植株ABPl紫色標記和幼苗長勢對單倍體作進一步判斷，凡幼苗葉鞘綠色者為單倍體，紫色且長勢強壯者為雜父~■倍體。
[0006]然而，上述方法還存在不足之處:(I)單倍體誘導系攜帶的控制子粒糊粉層和形成胚芽色素的ACR-nj基因和控制不定根、葉鞘和莖桿色素形成的ABPl基因的子粒和植株雙顯性遺傳標記不太明顯，挑取單倍體籽粒的效率不高；(2)許多玉米母本材料的植株葉鞘也是紫色給田間苗期剔除二倍體雜株帶來了困難。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法。
[0008]本發明的目的通過下述技術方案實現:
[0009]一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法，包括如下步驟:
[0010](I)以目標誘導材料為母本，以單倍體誘導系GYOl為父本進行雜交；所述的單倍體誘導系GYOl為攜帶胚芽色素的ACR-nj基因和褐色中葉脈的BMR基因的stock6的衍生系O
[0011](2)根據ACR-nj基因顯性遺傳標記對收獲的雜交后代種子逐粒鑒定，選擇紫頂白胚的擬單倍體子粒。
[0012](3)對入選的擬單倍體子粒，單粒精播，在苗期根據BMR基因顯性遺傳標記剔除褐色中葉脈幼苗的二倍體，剩余的幼苗即為單倍體。
[0013]步驟(I)中所述的單倍體誘導系GYOl為攜帶胚芽色素的ACR-nj基因，控制不定根、葉鞘和莖桿色素的ABPl基因和褐色中葉脈的BMR基因三個顯性遺傳標記的stock6的衍生系。
[0014]本發明給現有誘導系加進一個褐色中葉脈的顯性遺傳標記，在田間苗期根據紫色葉鞘剔除二倍體時，觀察到有褐色中葉脈的幼苗就是二倍體即可剔除而大大提高了鑒別單倍體的效率。
[0015]本發明相對于現有技術具有如下優點和效果:本發明鑒別方法具有操作簡便、田間辨別直觀、鑒定效率高的特點。本發明鑒別方法為單倍體鑒定開辟了新的途徑，大大減小了母本遺傳背景影響，避免了判斷錯誤而錯誤拔除單倍體和二倍體未剔除的現象，提高了單倍體鑒別的準確率，為提高育種效率提供了保證。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的描述。應理解，下面的實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
[0017]實施例1
[0018]利用攜帶胚芽色素的ACR-nj基因，控制不定根、葉鞘色素的ABPl基因的stock6和攜帶褐色中葉脈的BMR基因顯性遺傳標記的玉米植株雜交獲取Fl后代。Fl代再與stocke回交，后代選取褐色中葉脈的植株，并同時測選留回交植株的誘導率，以保證選留植株的誘導率保持較高的水平。連續回交5-6代后自交得到攜帶ACR-nj基因、ABPl基因和BMR基因的單倍體誘導系GYOl。
[0019]實施例2
[0020]采用不同雜種優勢群的人工合成玉米群體四平頭群(由常規玉米自交系昌7-2、Lx9801、黃早四混合授粉而成)、Reid群(由常規玉米自交系鄭58、掖478、U8112混合授粉而成)、78599群(由常規玉米自交系齊319、沈137、X178混合授粉而成)，引進的熱帶玉米群體Pob28，國外玉米雜交種的F2分離群體XOl (先玉335購自登海先鋒種業自交獲F2)、X02 (KWS9724購自康地種業自交獲F2)、X03 (德美亞I號購自墾豐種業自交獲F2)共7份作為母本，單倍體誘導系GYOl為父本雜交，根據籽粒遺傳標記挑取紫頂白胚的擬單倍體籽粒共3540粒，單粒播于大田，苗期調查紫葉鞘和褐色中葉脈株數，由于母本材料基本都是紫葉鞘，只剔除褐中葉脈二倍體，除去未出苗者獲單倍體植株共2469株，抽雄散粉期調查育性，雄穗不散粉和部分散粉株記為單倍體，完全可育株收獲種子，第二季播種看后代是否分離，有分離者即為雜株，不分離者為單倍體加倍而得。單倍體選取準確率接近100%，結果下下表。
【權利要求】
1.一種高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)以目標誘導材料為母本，以單倍體誘導系GYOl為父本進行雜交；所述的單倍體誘導系GYOl為攜帶胚芽色素的ACR-nj基因和褐色中葉脈的BMR基因的stock6的衍生系； (2)根據ACR-nj基因顯性遺傳標記對收獲的雜交后代種子逐粒鑒定，選擇紫頂白胚的擬單倍體子粒； (3)對入選的擬單倍體子粒，單粒精播，在苗期根據BMR基因顯性遺傳標記剔除褐色中葉脈幼苗的二倍體，剩余的幼苗即為單倍體。
2.根據權利要求1所述的高效鑒別玉米孤雌生殖單倍體的方法，其特征在于:步驟(I)中所述的單倍體誘導系GYOl為攜帶胚芽色素的ACR-nj基因，控制不定根、葉鞘和莖桿色素的ABPl基因和褐色中葉脈的BMR基因三個顯性遺傳標記的stock6的衍生系。
【文檔編號】A01H1/02GK104170722SQ201410362685
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】魏昕, 李麗華, 王振華, 張新, 張前進, 魯曉民, 薛華政 申請人:河南省農業科學院糧食作物研究所