[发明专利]一种利用化学药剂诱导创造玉米雄性不育系的方法

说明书

本发明公开了一种利用化学药剂诱导创造玉米雄性不育系的方法，主要步骤如下：注射化学药物二甲基亚砜到玉米杂交种雌穗包叶内层和花丝之间的隔层，诱导雌穗孤雌生殖。在孤雌生殖后代中选择经鉴定为雄花完全不育的单株，选取不育株雌穗套袋，并用同种药物浓度诱导的同一材料的可育单株授粉，即保持了该不育株的不育性，不育系的创造和保存完成。本发明的实验证明，本发明具有如下优势：提供了一种创造玉米雄性不育系的新方法，为从正常可育株到不育株转化提供了一种新途径。2、本发明相对用已有不育系回交转育具有简便快捷省时省力的特点。

技术领域

本发明涉及农作物遗传育种技术领域，具体是一种玉米育种材料-不育系的创造方法，实现途径是用化学药物DMSO（二甲基亚砜）诱导玉米产生孤雌生殖，从孤雌生殖后代中筛选雄穗不散粉的植株，选择鉴定为完全不育的植株，用同种浓度诱导的可散粉植株为其授粉，从而实现新不育系的创造和保持。

背景技术

玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一，也是我国第一大作物。玉米产量的大幅度提高是以杂交种的大面积推广为前提的，目前杂交种的生产主要还是以常规杂交制种为主，在利用常规方法进行品种杂交种子生产时，仍然面临着因人工去雄不及时、不彻底而引起种子纯度降低，影响其杂种优势潜力正常发挥的问题。为了避免或减少这一问题的发生，提高种子质量，大量研究和实践表明，利用不育化制种是最经济有效的途径，能显著提高生产效率与种子质量。

我国的雄性不育研究始于1959年，但半个多世纪以来我国玉米雄性不育系杂交种的种植面积仅数十万公顷，只占全国玉米种植面积的3%左右。具体原因是不育系材料的创造难度大，上世纪70年代美国T型不育系爆发小斑病，给美国玉米育种产业造成了毁灭性打击，从此最成熟的T型胞质不育系不再应用。其它如C型不育系材料应用不广泛，育种和研究脱节。2010年我们开始用化学药物诱导玉米产生孤雌生殖的研究工作，在随后的研究中发现诱导孤雌生殖后代有不育株出现，发现了0007、0009、0135、0441、0468、0635、0821等7个材料中有不育植株出现，继续对上述材料观察研究，这些不育株材料为无花粉型完全不育系，近年来已经用这些不育系成功对成熟自交系进行了不育化转育，并且已经筛选出了恢复系，应用前景良好。

发明内容

本发明公开了一种利用化学药剂诱导创造玉米雄性不育系的方法，包括以下步骤：

1.种植玉米杂交种（如先玉335、豫玉22等），植株雄穗未抽出之前，进行雄穗拔除。

2.雌穗长成但未抽丝时能套住纸袋时套上白色硫酸纸袋。

3.花丝吐出至2厘米左右时，拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml玻璃医用注射器吸取0.5～1.5%DMSO（二甲基亚砜）2ml，在雌穗顶端花丝四周和苞叶之间四个方向注射药剂2ml，迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住。

4.等待雌穗成熟（期间要不定时检查防止花丝外漏），收获结实的穗子（结实粒数小于10粒）。

5.下个生长季将所结籽粒育苗移栽进行田间种植。

6.植株长成在雌穗吐丝前将雌穗套住，雄穗不散粉，花药经镜检无花粉粒的即为不受环境影响的完全不育的不育系。

7.选择同种浓度药剂诱导的同一材料雄穗可散粉的植株，选取株型接近的，取该植株的花粉受到不育株上即保持了该不育株的不育性，至此不育系的创造和保存全部完成。

本发明的实验证明，本发明具有如下优势：1、利用化学药物注射诱导玉米雌穗可以创造新的不育系材料。2、本发明相对已有不育系回交转育具有简便、快捷、高效的特点。

本发明关键点说明：

1.药剂注射对象选择杂交种，杂交种遗传背景复杂，诱导产生不育系机率大、比例高。