[发明专利]利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法

说明书

本发明公开了利用黄绿苗标记辅助选择玉米杂交诱导单倍体的育种方法，属于育种方法领域。本发明利用带黄绿苗标记的诱导系如吉黄诱7号等给基础群体授粉，收获果穗；在苗期根据叶片颜色对诱导单倍体进行鉴定筛选，淘汰幼苗叶片颜色为黄绿色的杂合二倍体植株，保留叶片颜色为绿色的单倍体植株或早期加倍单倍体植株，在开花期自交，即得新的自交系。本发明方法所用黄绿苗标记由单显性基因控制，相比于籽粒标记、成株标记，遗传简单，而且区别特征明显，鉴定结果准确可靠，不需要特别的经验和技术，而且在苗期鉴定大大节省人力物力，适于进行大规模的诱导单倍体育种，育种效率高，尤其还对于早期加倍单倍体能进行准确鉴定，实现一步成系。

技术领域：

本发明属于玉米单倍体育种方法领域，具体涉及利用黄绿苗标记辅助选择玉米诱导单倍体的育种方法。

背景技术

应用传统的杂交育种方法培育一个玉米品种一般需要10～15年的时间，不仅周期长、规模大，费时费力，而且还可能因历时过长，育种初期制定的育种目标，到品种育成时已不符合市场的要求。因此，缩短育种时间、加快育种速度一直是育种家们努力追求的目标。二十世纪七十年代，花药培养或花粉培养等单倍体育种方法因其育种周期短曾被作为前景广阔的方法，但由于上述方法存在技术复杂、效率不高的等缺点，难以在实践中推广应用。

1959年美国明尼苏达大学Coe E H育成杂交诱导单倍生殖诱导系Stock6(Coe EH.Amer Mat,1959,93:381－382)，奠定了杂交诱导单倍体育种技术的基础。到二十世纪九十年代，随着杂交诱导单倍生殖诱导方法的完善，产生了杂交诱导单倍体育种方法。该方法用单倍体诱导系给基础材料授粉，只需2个世代即可获得纯系，具有育种周期短、效率高、方法简单等优点，因而迅速获得育种家们青睐，目前该方法已得到广泛应用。

单倍体诱导系是进行单倍体育种必备的遗传工具，高的诱导率和明显的标记性状是其先决条件。目前，通过杂交改良方法已选育出一批新的单倍体诱导系，如法国的SW14、前苏联的Krasnodar、摩尔多瓦的ZMS、德国的RWS等；还有中国农业大学的农大高诱1号、农大高诱5号(刘志增等，作物学报，2000，26(5):570-574；陈绍江等，作物学报，2003,29(4):587-590)、吉林省农科院的吉高诱系3号、吉高诱系31号(才卓等2007、2013)等。这些诱导系的诱导率超过了Stock6的几倍甚至十倍，有的高达10％以上。但这些诱导系的标记性状仍局限在Stock6的籽粒紫色冠顶(Navajo标记)、籽粒紫色胚尖，以及紫色茎秆、紫色叶片等；由于紫色冠顶、紫色胚尖标记仅在籽粒上表现，其表达受母本影响很大，尤其是在母本基础群体带有有抑制基因(C1-I)的情况下，籽粒斑纹标记模糊加大了单倍体籽粒的鉴别难度，使挑选单倍体籽粒变得非常困难，甚至是不能进行；此时，单倍体确认就只能依靠紫色叶片、紫色茎秆及经验判别，但紫色植株标记最早也在拔节后期才能显现，甚至有的不显示，因此，在苗期只能根据幼苗的杂种优势强度凭经验进行模糊判断，很容易造成类似EDH系(英文“Early Doubled Haploid”的缩写)那样因早期加倍而生长势较强的优良单株被当做伪单倍体株剔除，丧失了很多优良单株被获得的几率。由于幼苗没有明显的标记性状，导致在间苗过程中对自然加倍或人工加倍，特别是加倍药剂处理后的单倍体确认模糊，造成大量人力、物力、财力与时间浪费。

1994年美国密苏里大学张铭堂博士利用EMS化学诱变剂诱变A632/MO20的杂交后代，获得一个黄绿苗基因突变体Yg*-N1582，纯合固定后该遗传材料保存于美国玉米遗传资源保存中心，代号为523DYg3-N1582(或称为523D、Yg3-N1582,4308A Yg*-N1582和Yg*-N1582等，该材料在美国农业部的保存号为MGS 9012023，均可索取并免费使用)，由于黄绿苗性状对光合能力有一定的影响，故大多数人将其列为劣性农艺性状，目前尚无应用报道。

发明内容