[发明专利]DNA甲基化抑制剂在提高玉米父本单倍体诱导系诱导效率中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及玉米育种技术领域，具体涉及一种DNA甲基化抑制剂在提高玉米父本单倍体诱导系诱导效率中的应用。

背景技术

玉米育种过程的核心是优良自交系的选育。传统的方法是利用多代自交选育自交系，利用该方法获得相对纯合的自交系至少需要6至8代，所需时间较长。

当某些遗传材料通过有性杂交能诱导对方产生较高频率的单倍体时，将该遗传材料称之为单倍体诱导系。玉米父本单倍体诱导系（简称诱导系）是一种特殊的玉米材料，利用其做父本对其他品系杂交授粉时可以产生一定比例的单倍体，后经过染色体加倍即可以获得纯系。

基于诱导系的单倍体诱导技术可以在两个世代内得到一个纯合的自交系,能够大大提高玉米育种的效率，是加速良种繁育的有效途径。为了对诱导系进一步优化，国内外研究人员开展了大量相关研究：“Stock6”是在玉米中发现的第一个诱导系；1978年，Aman等发现可以通过选择大幅度提高Stock6诱导单倍体的频率（Aman MA,Sarkar KR.Selection for haploidy inducing potential in maize.Indian J Genet,1978,38:452-457.）；宋同明等用高油玉米改良群体BHO和Stock6杂交，经多代自交和测交选育出“农大高诱1号”诱导系（刘志增,宋同明,腾文涛,薛国宾,刘丽娟.玉米孤雌生殖诱导系的选育方法研究.中国农业大学学报,2000,5:56-57.）；Chalyk等用KMS和ZMS杂交作为基础材料，后自交选育出诱导率达6.5%、籽粒标记明显的诱导系MHI（KMS和ZMS都是Stock6的衍生系）（Chalyk ST.Creating new haploid-inducing lines of maize.Maize Genet Coop Newslett.1999，73:53-54.）；德国育种家利用俄罗斯的诱导综合种KEMS与法国的WS14杂交，育成了诱导系RWS（Rober FK,Gordillo GA,Geiger HH.In vivo haploid induction in maize-performance ofnew inducers and significance of doubled haploid lines in hybrid breeding.Maydica.2005,50:275-283.）；陈绍江等在“农大高诱1号”的基础上选育出二代诱导系（陈绍江,黎亮,李浩川,玉米单倍体育种技术.北京:中国农业大学出版社,2009.）；才卓等用田间可自发产生单倍体植株、籽粒带有紫斑的M278与Stock6杂交选育的“吉高诱系3号”（才卓,徐国良,刘向辉,董亚琳,代玉仙,李淑华.玉米高频率单倍体生殖诱导系吉高诱系3号的选育.玉米科学,2007,15:1-4.）。

基于诱导系的单倍体诱导技术在美国先锋公司、孟山都公司、法国利马格兰公司、瑞士先正达公司和德国KWS公司等都已大规模应用，单倍体诱导选系正逐步替代传统选系方法。据不完全统计，2010年美国先锋公司通过单倍体诱导技术培育的玉米核心自交系是过去80年的总和，德国KWS公司每年利用单倍体诱导技系可产生1500～2000个纯系，目前国外大约60%的马齿型自交系和30%的硬粒型自交系均由单倍体诱导技术而选育。基于玉米诱导系的单倍体诱导技术的一个难点为单倍体诱导效率低，而单倍体诱导效率又直接影响了育种的进程和成本。因此，如何提高单倍体诱导效率是利用单倍体诱导技术研究的首要问题。

目前，提高诱导系单倍体诱导效率的方法是通过单倍体诱导系之间杂交或者诱导系与普通系杂交后从杂交后代中选育优良诱导系，该方法虽然在一定程度上提高了单倍体诱导效率，但是利用上述方法选育诱导系操作复杂，耗费时间长，且见效慢。

发明内容

为了解决现有通过单倍体诱导系之间杂交或者诱导系与普通系杂交后从杂交后代中选育优良诱导系提高单倍体诱导效率的方法存在的操作复杂、耗费时间长、见效慢的问题，本发明提供一种DNA甲基化抑制剂在提高玉米父本单倍体诱导系诱导效率中的应用及方法。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

DNA甲基化抑制剂在提高玉米父本单倍体诱导系诱导效率中的应用，采用DNA甲基化抑制剂处理玉米父本单倍体诱导系。

所述DNA甲基化抑制剂为5-氮杂胞嘧啶核苷或5-氮杂-2'-脱氧胞嘧啶核苷。

当所述DNA甲基化抑制剂为5-氮杂胞嘧啶核苷时，其使用浓度为10～500μM。