[发明专利]一种培育高维生素A源玉米自交系的方法

说明书

技术领域

本发明属于农业育种领域，特别涉及一种高维生素A源玉米自交系的选育方法。

背景技术

目前生产上种植的玉米大多是普通玉米品种，营养品质较差，缺乏人体及单胃动物生长发育必需的赖氨酸、色氨酸及维生素A及铁等，从而造成以玉米为主食的人群营养缺乏，特别是维生素A等微量元素缺乏。维生素A缺乏是联合国卫生组织公认的一种全世界范围内的重大公共疾病，约1亿发展中国家人民正深受其害，尤其是妇女和儿童。维生素A缺乏严重的可导致眼干燥症和夜盲症。营养不良不但给贫困地区人群的身体健康带来影响，同时也造成巨大经济损失。

目前，我国西南山区还有很大一部分人群以玉米为主食，且以普通白玉米为主。维生素A的主要来源是动物性食品。由于贫困落后，动物性食品摄入量严重不足，维生素A缺乏的现象相当普遍(段智利等，2007)。

利用玉米作为模式作物开展生物加强研究具有重大意义，通过现代育种技术提高玉米籽粒维生素A源含量是解决全球性维生素A缺乏问题的主要途径(Wurtzel，2010)。玉米籽粒中并不直接含有维生素A，但含有丰富维生素A源-类胡萝卜素。在人体中，类胡萝卜素转化可形成维生素A。白玉米中类胡萝卜素的含量几乎为零，但在黄粒玉米中蕴含着非常广泛的维生素A源遗传变异(Chander et al.2008b；Egesel et al.2003；Kurilich和Juvik1999；Menkir et al.2008)。类胡萝卜素差异却很大，目前育种中正在使用的自交系的维生素A源含量仅为1-2μg/g，一些供体材料中维生素A源含量高达10μg/g(Pfeiffer和McClafferty2007；Pixley et al.2010)。利用现有种质资源将供体中的高维生素A源性状转育到具有良好农艺性状的受体中可以选育出高维生素A源的玉米自交系；通过不同自交系的组合，可以使F1的类胡萝卜素含量达到更高，这为高含量类胡萝卜素玉米的选育提供了可能。

现有选育高维生素A源玉米自交系的方法主要是采用二环选系的方法，即供体和受体杂交后自交到底，最终获得高维生素A源的玉米自交系。然而，现有利用二环选系选育高维生素A源玉米自交系的方法，由于一般都是使用2个自交系杂交，后代自交选择，容易引起育种材料遗传基础狭窄，后续育成的玉米品种有高感某种病害而造成大损失的风险。而且高维生素A源前体相关基因往往与一些不良性状基因(如感病基因等)连锁遗传。因此，业内迫切需要提供一种新的选育高维生素A源玉米自交系的方法，以克服现有技术所存在的问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种选育高维生素A源玉米自交系的方法，其包括如下步骤：

选取维生素A源含量大于等于5μg/g的玉米自交系作为供体亲本，选择田间适应性表现优异的低维生素A源含量玉米自交系作为受体亲本，获得杂交种；

将杂交种与受体亲本回交后种植BClF1家系；

在隔离区种植混合的BClF2家系，淘汰明显的病株，天然授粉，混合收获；

纯合，得到性状稳定一致的维生素A源含量大于11.5μg/g的玉米自交系。

本发明提出的选育高维生素A源玉米自交系的方法，其包括如下步骤：

选取维生素A源(pVAC)含量大于等于5μg/g的玉米自交系作为供体亲本，选择田间适应性表现优异的低维生素A源含量玉米自交系作为受体亲本，获得杂交一代(F1)；

将F1与受体亲本回交，种植BClF1家系；

根据田间适应性选择BClF1家系内5～50％，优选10～30％，性状最优的单株，系谱法收获；

根据籽粒中pVAC含量，从果穗中选择2～20％，优选5-10％，pVAC含量最高的果穗混合；

在隔离区种植混合的BClF2家系，淘汰明显的病株，天然授粉，混合收获；

种植混合收获的BClF3家系，每个单株与测验种杂交并自交留种；

多点鉴定测交种，根据测交种表现，选择2～20％，优选5～15％，更优选10％，性状最优的单株，中选的单株种子在隔离区混合种植，天然授粉，混合收获；

种植BClF4混合收获的种子开花期与单倍体诱导系杂交诱导单倍体，获得的单倍体材料进行基因组加倍获得纯合玉米自交系，测定pVAC含量，选取维生素A源(pVAC)含量大于11.5μg/g的玉米自交系，即为高维生素A源的玉米自交系。

所述的育种方法，其中利用高效液相色谱法(HPLC)、化学滴定法、超高效液相色谱(UPLC)和/或近红外光谱法(NIR)测定维生素A源的含量。