[发明专利]一种培育近异源四倍体玉米材料的方法

说明书

本发明公开了一种培育近异源四倍体玉米材料的方法，该方法包括以自育的玉米异源六倍体为母本，以玉米为父本杂交，在F₁代中选择花粉有育性的植株自交；然后对后代的根尖染色体数目和组成进行鉴定，并对花粉育性进行检测，选择符合目标植株自交，直至选出染色体总数为38～40条，其中含玉米染色体数22～28条、四倍体多年生类玉米染色体数为12～15条、指状摩擦禾染色体数为0～2条，并且花粉育性高的植株，即为本发明近异源四倍体玉米材料。本发明首次突破性地育成了非整倍性染色体情况下花粉可育的近异源四倍体玉米，可作为将玉米近缘野生种的有益基因转移到栽培玉米中的桥梁，并为玉米基因功能和育性研究提供了材料。

技术领域

本发明属于玉米远缘杂交育种方法领域，具体涉及一种培育近异源四倍体玉米材料的方法。

背景技术

玉米是粮饲兼用作物，也是重要的工业原料。随着人们生活水平的提高，对玉米的需求也急剧增加。提高单产是提高玉米产量的主要途径，但是由于存在玉米种质遗传基础狭窄问题，限制了突破性玉米品种的培育。因此，为满足生产和生活的需要，迫切需要拓宽和创制新的玉米种质资源。

大刍草和摩擦禾等玉米近缘野生种在长期的进化过程中形成了各种不同的优良基因；如大刍草对玉米大、小斑病有很强的抗性，对某些病毒病免疫，还具有抗逆性强和适应性广等优点；摩擦禾具有良好的抗病虫性，如对玉米根螟、玉米螠管蚜具有抗性，抗锈病、抗玉米大斑病，摩擦禾还具有抗寒、抗旱、耐盐碱等优良特性；此外，摩擦禾还具有籽粒营养丰富，蛋白质含量高，消化率比较高等优点。玉米近缘野生种的这些优良特性可用于拓宽玉米的种质基础。但是由于亲缘关系较远，存在生殖隔离等原因，它们和玉米杂交后存在不能结实，或者杂交后代不育或者育性极低，使近缘野生种的有益基因难以导入到玉米材料中。

MTF-1(Tripsazea creammaize T.，2n＝76)是四川农业大学以引自美国的四倍体玉米(Zea mays L.，4n＝40)和四倍体鸭茅状摩擦禾(或称指状摩擦禾，Tripsacumdactyloides L.，2n＝72)之间的属间杂种F₁为母本，以四倍体多年生类玉米(Zeaperennis，2n＝40)为父本杂交而获得的玉米异源六倍体；MTF-1的染色体数为76，是一个包含全套玉米染色体组(20条)、鸭茅状摩擦禾染色体组(36条)和四倍体多年生类玉米染色体组(20条)的属间杂种，是一个自然界不存在的新物种。四川农业大学将MTF-1分类命名为玉黍禾属玉淇淋草种，将其拉丁文分类名称命名为Tripsazea creammaize T.。

MTF-1具有雌性可育的特性，以玉米(Zea mays L.)、大刍草(Zea perennis L.)或摩擦禾(Tripsacum dactyloides L.)为父本给MTF-1授粉都可产生结实后代。利用此特性，以MTF-1为桥梁材料，可将大刍草或摩擦禾中的有益基因转移到玉米中。但是由于MTF-1存在多年生、分蘖多等野生特性，其应用受到较大限制。目前，MTF-1主要用于培育多年生、分蘖多且无性繁殖的饲草玉米品种(CN103609428A，CN103548674A)，难以直接在玉米育种中应用。

经检索，没有发现以MTF-1作为桥梁将大刍草和摩擦禾有益基因转育到玉米材料中的报道。

发明内容

本发明目的在于提供一种培育近异源四倍体玉米材料的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种培育近异源四倍体玉米新材料的方法，包括如下步骤：

(1)、在吐丝散粉期，以MTF-1(Tripsazea creammaize T.，2n＝76)为母本，以玉米(Zea mays L.,2n＝20)为父本进行杂交，成熟时收获种子，获得F₁代；