[发明专利]一种玉米×水稻远缘杂交育成双单倍体的方法

说明书

本发明涉及一种植物育种技术，特别涉及一种玉米×水稻远缘杂交育成双单倍体的方法，本申请的步骤如下：以玉米杂交种为母本，以水稻品种为父本，通过远缘杂交获得玉米单倍体，并经染色体加倍液处理，获得双单倍体玉米植株。采用该方法能有效提高双单倍体诱导效率，应用价值大。本发明还提供了一种刷子装置，以注射器为原装置，经过简单改良，使刷子具有量取液体、注射和涂刷的功能。

【技术领域】

本发明属于植物育种技术领域，特别涉及一种玉米×水稻远缘杂交育成双单倍体的方法。

【背景技术】

玉米是禾本科玉蜀黍属一年生草本植物，是世界上重要的粮、饲、经作物，在我国的广泛种植，是我国三大粮食作物之一。它不仅是重要的粮食作物，也是重要的饲料来源和工业原料，是畜牧业赖以发展的重要基础，利用它进一步加工利用，在食品、化工、医药、纺织、造纸等工业生产中制造种类繁多的产品，如玉米淀粉、玉米制糖、玉米油等。

玉米生产和科研的可持续发展，对保障世界和中国的粮食安全具有重大战略意义。以杂交育种为主要手段的常规技术为农业生产培育了大批优良的玉米品种，极大地提高了玉米产量和品质，为人民生活的改善和国民经济的发展作出了重大的贡献。然而，常规育种方法周期长，工作量大，育成一个品种往往需要6-8年甚至更长的时间。而由于市场需求、病害以及生产环境等的不断变化，通过较长时间选育出的品种，已经不能够满足现实消费和生产的需要。因此，加快新品种的选育进程、缩短育种时间是玉米育种技术、方法上要突破的重点之一。

作物双单倍体(Doubled Haploid，DH)技术属于细胞和染色体工程技术，是一种快速、高效、安全的育种新技术，主要有4大突出优点：快速稳定，可使任意育种后代材料1年纯合稳定；应用范围广，DH育种技术可与所有育种方法任意结合；大幅减少对育种经验的依赖；加速突破性优异种质创新。

双单倍体植株是由单倍体植株通过染色体加倍而来，因此要获得双单倍体，首先必须获得单倍体植株。在玉米育种领域中，单倍体育种方法有：花药培养、花粉培养、ig、Stock单倍体技术和化学物质诱导孤雌生殖。其中，通过花药或花粉培养，获得单倍体植株的方法，由于只在某些基因型个体中成功培育，因此具有局限性。目前，育种上生产双单倍体常用的方法是：采用高频诱导系玉米品种为父本，以杂交组合为母本，通过杂交技术获得单倍体，再经自然加倍或秋水仙素溶液处理，获得玉米双单倍体。比如，专利20130497188.0《一种玉米单倍体植株染色体组加倍的方法》，通过用秋水仙素溶液注射处理单倍体玉米植株茎尖生长点，获得染色体加倍的玉米种子；再如专利20150503664.4《一种玉米单倍体染色体体组加倍的方法》，通过以农大高诱1号为父本，以CML496×PLS杂交组合为母本，杂交获得玉米单倍体种子，再将单倍体植株幼苗放于秋水仙素溶液中培养，获得双单倍体植株。然而，从一个杂交组合诱导成双单倍体的效率很低，只有不到10％，且常用加倍剂秋水仙素对植物毒害大、容易使染色变异。

【发明内容】

本发明针对上述的问题，本发明提供了一种玉米×水稻远缘杂交育成双单倍体的方法，以玉米品种为母本，水稻品种为父本，通过远缘杂交获得玉米单倍体，并经染色体加倍液进行加倍，获得双单倍体玉米植株。采用本发明方法获得的双单倍体诱导率较高，为实际应用提供较大价值。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

(1)玉米雌穗套袋：选健康无病害的玉米植株，在花丝抽出前，将羊皮袋套在雌穗上，待花丝抽出；

(2)稻穗花粉收集：水稻抽穗后开花前，每穗剪去基部幼嫩小穗，保留中上部小穗，用牛皮袋套住小穗，扎紧袋口，0.5～2h后，将套袋的稻穗轻轻弯下，轻拍纸袋，使花粉落入袋内，再次轻拍纸袋，使袋内花粉集中于口袋中间，取下牛皮袋，得水稻花粉，备用；