劉曉鑫，慈佳賓，崔學(xué)宇，張 野，趙 超，楊偉光

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 長春 130118)

玉米孤雌生殖單倍體高效誘導(dǎo)研究

劉曉鑫，慈佳賓，崔學(xué)宇，張 野，趙 超，楊偉光

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，吉林 長春 130118)

【目的】 分析不同因素處理下玉米單倍體誘導(dǎo)率的變化，以提出高效誘導(dǎo)玉米單倍體的技術(shù)措施?！痉椒ā?研究不同母本基因型、世代選擇、生態(tài)環(huán)境、授粉時(shí)期、果穗部位等5個(gè)處理因素對玉米單倍體誘導(dǎo)率的影響?！窘Y(jié)果】 母本基因型間單倍體的誘導(dǎo)效率差異顯著，但不同雜交模式與誘導(dǎo)率之間沒有必然的聯(lián)系；5大種質(zhì)類群S1世代為單倍體最佳誘導(dǎo)世代；與長春吉林相比，海南三亞的生態(tài)環(huán)境更有利于提高單倍體的誘導(dǎo)率；早期授粉的單倍體誘導(dǎo)率高于晚期授粉；果穗底部籽粒的單倍體誘導(dǎo)率低于頂部籽粒。【結(jié)論】 選擇高頻的母本材料、適宜的誘導(dǎo)世代、在合適的地點(diǎn)于吐絲早期進(jìn)行單倍體誘導(dǎo)是單倍體誘導(dǎo)的最佳方案。

玉米；單倍體育種；誘導(dǎo)率

單倍體育種是指利用單倍體誘導(dǎo)系結(jié)合標(biāo)記性狀誘發(fā)，再通過染色體組加倍(包括自然和人工加倍)等手段使植株恢復(fù)正常染色體數(shù)的一種育種方法。玉米單倍體育種技術(shù)是一種快速獲得玉米自交系的新方法，它的顯著特點(diǎn)是能大大縮短自交系的選育時(shí)間。利用常規(guī)育種方法一般要經(jīng)過6～7代(3～4年)才可得到自交系，而利用單倍體技術(shù)只需2代(1年)就可以得到[1]。近年來，玉米單倍體育種技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，提高了玉米育種的效率，開辟了玉米育種的新途徑[2]。

單倍體植株經(jīng)染色體加倍后，在一個(gè)世代中即可出現(xiàn)純合的二倍體，從中選出的優(yōu)良純合系后代不分離，表現(xiàn)整齊一致，可縮短育種年限[3]。單倍體植株中由隱性基因控制的性狀，雖經(jīng)過染色體加倍，但由于沒有明顯基因的掩蓋而容易顯現(xiàn)，這對于誘變育種和突變遺傳研究很有好處[4]。鑒于此，國內(nèi)外各大公司、科研院所和高等院校相繼開展玉單倍體育種，以加速培育優(yōu)良自交系，并應(yīng)用于玉米育種研究中[5]。但在玉米單倍體育種實(shí)踐中，單倍體誘導(dǎo)率低[6]、難以獲得足夠數(shù)量的單倍體，成為亟待解決的問題。

黎亮等[7]研究表明，不同母本基因型間單倍體的誘導(dǎo)效率差異很大；李國良等[8]的研究結(jié)果表明，誘導(dǎo)蘭卡斯特類群材料產(chǎn)生單倍體的頻率要顯著高于瑞德、塘四平頭、旅大紅骨類群和地方種質(zhì)群；R?ber等[9]報(bào)道，不同環(huán)境間誘導(dǎo)率差異很大，在比較差的環(huán)境下平均誘導(dǎo)率僅2.0%，而在理想的環(huán)境下誘導(dǎo)率可以高達(dá)16.4%；黎亮等[7]在研究中發(fā)現(xiàn)，海南冬季的誘導(dǎo)率顯著高于北京夏季。單倍體的誘導(dǎo)是單倍體育種的前提，但由于誘導(dǎo)系受到上述被誘導(dǎo)母本材料和誘導(dǎo)環(huán)境等因素的影響，使得該技術(shù)的“工廠化”應(yīng)用受到限制。因此如何優(yōu)化誘導(dǎo)技術(shù)、提高誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)效率、充分發(fā)揮誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)效能，一直是人們探索的重要課題。本研究分析和探討了實(shí)際玉米育種中不同誘導(dǎo)因素下誘導(dǎo)率的變化特點(diǎn)，進(jìn)而提出高效誘導(dǎo)單倍體的技術(shù)措施，以期為有效利用單倍體誘導(dǎo)系和單倍體誘導(dǎo)技術(shù)提高育種效率并選育自有的單倍體誘導(dǎo)系及快速培育玉米自交系奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 單倍體誘導(dǎo)的母本基因型效應(yīng)

根據(jù)東北地區(qū)玉米育種實(shí)踐中常用的親本材料和主要的雜種優(yōu)勢模式，于2011年春季選擇10個(gè)自交系、10個(gè)雜交組合作為母本(即被誘導(dǎo)材料)，種植于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)長春玉米育種基地，每個(gè)試驗(yàn)材料種植1行，行距65 cm，株距25 cm，無區(qū)組重復(fù)，試驗(yàn)材料及編號見表1。父本材料為誘導(dǎo)系JS6-1，是吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳育種教研室選育的遺傳標(biāo)記明顯、花粉量大、持粉時(shí)間長、抗病性好的新型誘導(dǎo)系。

表1 玉米單倍體誘導(dǎo)母本基因型效應(yīng)試驗(yàn)供試母本材料Table 1 Experimental female maize materials of maize haploid induced female genotype effect test

于母本吐絲3～4 d后進(jìn)行授粉，每個(gè)試驗(yàn)材料雜交10～20穗，收獲后在果穗上挑選胚芽無色、粒頂紫色、胚呈近三角形的籽粒為準(zhǔn)單倍體，所有準(zhǔn)單倍體于2012年春種植于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)長春玉米育種基地，進(jìn)行進(jìn)一步的種植鑒定，其中單倍體表現(xiàn)為植株矮小、葉片和莖稈綠色、多為不育，而雜交二倍體表現(xiàn)為植株高大、莖稈紫色、花粉可育。根據(jù)田間鑒定結(jié)果統(tǒng)計(jì)不同基礎(chǔ)材料的單倍體誘導(dǎo)率。

試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)先在Excel 2007軟件中進(jìn)行處理，再用DPS 7.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[10]。群單倍體誘導(dǎo)率的計(jì)算采用李國良等[11]的方法。

群單倍體誘導(dǎo)率=本群單倍體粒數(shù)/群總粒數(shù)×100%。

1.2 不同種質(zhì)世代的選擇效應(yīng)

母本材料為吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳育種教研室經(jīng)過多輪選擇獲得的不同世代的4大種質(zhì)類群和溫帶Ⅰ群(表2)，父本材料為JS6-1。2011年春季，將玉米材料種植于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)長春玉米育種基地，每個(gè)材料種植2行，行距65 cm，株距25 cm，無區(qū)組重復(fù)，同年7月進(jìn)行雜交授粉，9月收獲，共獲得不同世代5個(gè)基礎(chǔ)種質(zhì)群250個(gè)雜交果穗，共收獲 48 642 粒種子，其中準(zhǔn)單倍體2 806粒。2012年春，將收獲的不同世代種質(zhì)類群的準(zhǔn)單倍體種子進(jìn)行田間播種，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，單倍體鑒定的方法同1.1。

表2 玉米單倍體誘導(dǎo)不同種質(zhì)世代試驗(yàn)供試母本材料Table 2 Experimental female maize materials of maize haploid induced different germplasm generations test

1.3 不同生態(tài)環(huán)境條件的誘導(dǎo)效應(yīng)

以吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米遺傳育種課題組選育的品種JNY103、JNY116和JNY688以及生產(chǎn)上推廣面積較大的先玉335(XY335)和鄭單958(ZD958)共5個(gè)雜交種作母本(表3)，以誘導(dǎo)系JS6-2(農(nóng)大高誘1號改良系)為父本進(jìn)行試驗(yàn)。每個(gè)雜交組合選擇10個(gè)以上果穗用于單倍體誘導(dǎo)率的測定，試驗(yàn)于2011年在吉林長春和海南三亞進(jìn)行，長春基地行距65 cm，株距21 cm；三亞基地行距90 cm，株距17 cm。為了進(jìn)一步研究不同年份長春和三亞兩地間單倍體誘導(dǎo)率的差異，2011，2012和2013年選擇胚部標(biāo)記表達(dá)較好的雜交種鄭單958作母本，JS6-2為父本，進(jìn)行雜交誘導(dǎo)獲得單倍體籽粒，在長春和三亞分別進(jìn)行單倍體鑒定，具體鑒定方法同1.1節(jié)。2010年鑒定數(shù)據(jù)來源于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米遺傳育種課題組在長春和三亞兩地的試驗(yàn)結(jié)果。

表3 供試母本玉米材料的血緣及及優(yōu)勢模式Table 3 Consanguinity and heterosis pattern of experimental female maize materials

1.4 不同授粉時(shí)期的選擇效應(yīng)

試驗(yàn)于2011和2012年夏在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)長春玉米育種基地進(jìn)行。分別以ZD958、JNY698、農(nóng)華101(NH101)、JNY107為母本，以誘導(dǎo)系JS6-1為父本，選擇不同的時(shí)期進(jìn)行授粉。根據(jù)母本吐絲后時(shí)間(將即將吐絲定義為0 d，剛吐絲時(shí)定義為1 d，依次往后記錄吐絲后時(shí)間)劃分授粉時(shí)期，具體分為以下3個(gè)處理：(1)早期授粉，0～吐絲后1 d授粉；(2)中期授粉，吐絲后3～4 d授粉；(3)晚期授粉，吐絲后 6～9 d授粉。收獲后根據(jù)不同的處理，選擇結(jié)實(shí)性好的果穗混合脫粒以進(jìn)行單倍體的鑒定，僅第一年雜交后鑒定，具體鑒定方法同1.1。

1.5 果穗不同部位誘導(dǎo)率的差異

試驗(yàn)于2011年冬天在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)三亞育種基地進(jìn)行。選擇5個(gè)雜交種(ZD958、XY335、利民33(LM33)、JNY698、NH101)為母本(表4)，以誘導(dǎo)系JS6-3(吉高誘3號改良系)作父本，雜交30穗，收獲后選擇結(jié)實(shí)性好的果穗按底部和頂部(各約占果穗長度的1/2)分開脫粒，根據(jù)籽粒顏色標(biāo)記進(jìn)行單倍體的初步鑒定。單倍體的進(jìn)一步種植鑒定于2012年夏在吉林長春進(jìn)行，僅第1年雜交后鑒定，具體鑒定方法同1.1節(jié)。

表4 玉米單倍體誘導(dǎo)果穗不同部位試驗(yàn)供試母本材料Table 4 Experimental female maize materials of maize haploid induced different parts of ear test

2 結(jié)果與分析

2.1 不同玉米母本材料對單倍體誘導(dǎo)率的影響

由表5可知，誘導(dǎo)系JS6-1對不同母本材料均具有誘導(dǎo)孤雌生殖單倍體的能力。不同母本材料經(jīng)誘導(dǎo)后誘導(dǎo)率存在明顯差異，誘導(dǎo)率最高的是L-18(PH6WC×S122)，為10.13%，最低的是L-17(PHGJ4×丹340)，為4.97%，平均誘導(dǎo)率為8.42%。由此可見，單倍體誘導(dǎo)率的高低受母本基因型材料影響很大，但誘導(dǎo)效率的高低與雜種優(yōu)勢模式?jīng)]有必然的聯(lián)系，如誘導(dǎo)率最高和最低的2個(gè)雜交種均來自于Reid×旅大紅骨的模式。

表5 不同玉米母本材料的單倍體誘導(dǎo)率Table 5 Haploid inducing rates of different female parent materials

2.2 不同玉米種質(zhì)和世代對單倍體誘導(dǎo)率的影響

由表6可知，在JS6-1誘導(dǎo)下，5個(gè)種質(zhì)類群和5個(gè)種質(zhì)世代均能產(chǎn)生單倍體，不同種質(zhì)類群和種質(zhì)世代的群單倍體誘導(dǎo)率差異明顯。不同種質(zhì)類群、不同種質(zhì)世代單倍體誘導(dǎo)率的二因素方差分析結(jié)果見表7。由表7可知，不同種質(zhì)類群間P=0.006 4<0.01，達(dá)到極顯著水平；不同世代間P=0.018 0<0.05，達(dá)到顯著水平。

由表8可知，在不同種質(zhì)類群單倍體誘導(dǎo)率的多重比較中，5大類群單倍體平均誘導(dǎo)率存在差異，其中Lancaster群、Reid群、塘四平頭群和旅大紅骨群單倍體誘導(dǎo)率分別為4.94%，4.88%，4.16%和4.08%，彼此之間差異不顯著，但均極顯著高于溫帶Ⅰ群(2.12%)。在不同世代單倍體誘導(dǎo)率的多重比較中，同一類群不同世代間誘導(dǎo)率存在差異，S4和S5世代群單倍體平均誘導(dǎo)率分別為5.28%和5.00%，差異不顯著；S3、S2和S1世代群單倍體誘導(dǎo)率分別為3.40%，3.32%和3.18%，差異不顯著，但均顯著低于S4和S5世代。誘導(dǎo)系JS6-1對S1代平均株單倍體誘導(dǎo)粒數(shù)是12.36粒，與S2和S3世代差異不顯著，但顯著高于S4和S5代，S2、S3、S4和S5世代間平均株單倍體粒數(shù)差異均不顯著。綜上，5大種質(zhì)類群S1世代為單倍體最佳誘導(dǎo)世代。

表6 不同玉米種質(zhì)類群和世代的單倍體誘導(dǎo)率Table 6 Haploid inducing rates of different maize germplasm and generations

表7 不同玉米種質(zhì)類群和世代單倍體誘導(dǎo)率的方差分析Talbe 7 Variance analysis on haploid induction rates of different maize germplasm and generations

注：*表示差異顯著(P<0.05)，**表示差異極顯著(P<0.01)。

Note:*indicates significant differences (P<0.05),** indicates extremely significant difference (P<0.01).

表8 不同玉米種質(zhì)群和世代間單倍體誘導(dǎo)率及每株單倍體粒數(shù)Table 8 Haploid inducing rates of the different maize germplasm and generations and haploids per plant

注： 同列數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，標(biāo)不同大寫字母表現(xiàn)差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercase letters in each column indicate significant difference (P<0.05),while different uppercase letters indicate extremely significant difference (P<0.01).

2.3 不同生態(tài)環(huán)境對玉米單倍體誘導(dǎo)率的影響

由表9可以看出，三亞冬季的單倍體誘導(dǎo)率高于長春夏季，其中先玉335、鄭單958、JNY116在三亞的單倍體誘導(dǎo)率顯著高于長春(P<0.05)，JNY688和JNY103在兩個(gè)地點(diǎn)間的誘導(dǎo)率差異不顯著。從表10可以看出，三亞的單倍體誘導(dǎo)率極顯著(P<0.01)高于長春，其中三亞冬季的平均誘導(dǎo)率為3.39%，而長春夏季的誘導(dǎo)率僅為1.92%。

2.4 不同授粉時(shí)期對玉米單倍體誘導(dǎo)率的影響

由表11可知，從總體上來看同一母本吐絲后延遲授粉會降低單倍體的誘導(dǎo)率，但也有例外，如2011年以JNY107為母本，2012年以鄭單958、JNY698為母本于晚期授粉(吐絲后6～9 d授粉)時(shí)的單倍體誘導(dǎo)率高于中期授粉(吐絲后3～4 d授粉)的誘導(dǎo)率。此外，早期授粉(0～吐絲后1 d授粉)的單倍體平均誘導(dǎo)率最高(2.06%)；其次是中期授粉(1.75%)；晚期期授粉的誘導(dǎo)率最低(1.45%)。方差分析結(jié)果表明，不同雜交種間單倍體的誘導(dǎo)率差異達(dá)到顯著水平，而不同授粉時(shí)間的單倍體誘導(dǎo)率未達(dá)顯著差異。盡管如此，由于授粉時(shí)間越晚，果穗結(jié)實(shí)性越差，因此早期授粉獲得單倍體的數(shù)量明顯高于晚期授粉。

表9 不同玉米品種在長春和三亞兩地的單倍體誘導(dǎo)率比較Table 9 Comparison of haploid inducing rates of different hybrids between Changchun and Sanya

注：同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，標(biāo)不同大寫字母表現(xiàn)差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercase letters in each row indicate significant difference (P<0.05),while different uppercase letters indicate extremely significant difference (P<0.01).

表10 不同年份鄭單958與JS6-2雜交玉米在三亞和長春兩地的單倍體誘導(dǎo)率比較Table 10 Comparison of haploid inducing rates of Zhengdan 958 crossing with JS6-2 in different years between Sanya and Changchun

注： 同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同大寫字母表現(xiàn)差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different uppercase letters in each row indicate extremely significant difference (P<0.01).

表11 玉米母本吐絲后不同時(shí)間和JS6-1雜交后的單倍體誘導(dǎo)率比較Table 11 Comparison of haploid inducing rates of male parents crossing with JS6-1 at different pollination stages

2.5 玉米果穗不同部位單倍體誘導(dǎo)率的差異性

從表12可以看出，除了NH101之外，其余4個(gè)雜交果穗頂部的單倍體誘導(dǎo)率均高于底部；頂部籽粒的單倍體頻率為4.36%，而底部籽粒的單倍體頻率為3.52%。t測驗(yàn)表明，XY335、JNY698 和NH101頂部和底部籽粒單倍體誘導(dǎo)率存在極顯著差異(P<0.01)，鄭單958和利民33頂部和底部的單倍體頻率差異不顯著。

表12 玉米果穗頂部和底部的單倍體誘導(dǎo)率比較Table 12 Comparison of haploid inducing rates between top and bottom parts of corn ear

注：同一母本果穗不同部位相比單倍體誘導(dǎo)率數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference between different parts of same parent (P<0.05),while different uppercase letters indicate extremely significant difference (P<0.01).

3 討 論

3.1 誘導(dǎo)系與母本基因型的互作

目前關(guān)于單倍體誘導(dǎo)率影響因素以及提高單倍體誘導(dǎo)效率的措施研究鮮見報(bào)道。本研究表明，不同母本基因型間單倍體的誘導(dǎo)效率差異顯著，這與R?ber等[9]、劉志增等[12]的研究結(jié)果一致。Chase[13]認(rèn)為，這種影響是由于母本基因型所產(chǎn)生的雌配子中有害基因的頻率不同所致。本研究結(jié)果表明，Lancaster群、Reid群、塘四平頭群和旅大紅骨群分別為4.94%，4.88%，4.16%和4.08%，彼此之間差異不顯著，但上述4群單倍體誘導(dǎo)率均極顯著高于溫帶Ⅰ群(2.12%)。本研究選用的20種基礎(chǔ)材料雖涵蓋了東北地區(qū)常用自交系及雜交模式，但尚未發(fā)現(xiàn)不同雜交模式與誘導(dǎo)率之間存在明顯的相關(guān)性，因此不同種質(zhì)背景與單倍體誘導(dǎo)率之間的關(guān)系仍需要進(jìn)一步研究。

3.2 誘導(dǎo)世代的效應(yīng)

Lashermes等[14]以Stock6作父本，以169wx/Syn421、148uh/S112、1233wx/Syn115等3個(gè)組合的F1代作母本，比較了F2及F3世代的的單倍體誘導(dǎo)率，認(rèn)為F2與F3世代間誘導(dǎo)率的相關(guān)性只有0.59。李國良等[11]用農(nóng)大高誘1號對同一群體不同世代間的單倍體誘導(dǎo)率進(jìn)行了研究，認(rèn)為早代S1代為最佳的單倍體誘導(dǎo)世代。本研究也得出了類似結(jié)論：在不同類群的高世代中，S4、S5世代單倍體誘導(dǎo)率顯著高于S1、S2和S3世代，但每株獲得的單倍體粒數(shù)卻低于后者；S1世代單倍體誘導(dǎo)率較低，但收獲的材料、結(jié)實(shí)率高，實(shí)際獲得的單倍體數(shù)量在不同類群中均位于前列。S1世代是植株性狀急劇分離的世代，可以通過植株抗病性、株高等田間農(nóng)藝性狀去除一些偽單倍體植株，選擇一些比較優(yōu)良的單株進(jìn)行誘導(dǎo)獲得單倍體，這可以大大減少工作量，提高優(yōu)良單倍體出現(xiàn)的概率，因此本研究認(rèn)為S1世代為單倍體最佳誘導(dǎo)世代。

3.3 誘導(dǎo)環(huán)境的優(yōu)化

Prigge等[15]在溫帶和熱帶地區(qū)進(jìn)行單倍體誘導(dǎo)認(rèn)為，2種環(huán)境下單倍體的誘導(dǎo)率具有顯著差異，但Eder等[16]對12份基礎(chǔ)材料在兩種不同的生態(tài)環(huán)境下誘導(dǎo)認(rèn)為，不同環(huán)境條件下單倍體誘導(dǎo)率差異不大。黎亮等[7]多年的試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，在海南冬季進(jìn)行單倍體誘導(dǎo)的效率顯著高于北京夏季。本研究選取了長春和三亞2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三亞冬季的誘導(dǎo)率顯著高于長春夏季，這種差異可能源于兩地的氣候因素。長春夏季氣溫較高，三亞冬季氣溫較低且晝夜溫差大，而氣溫較低的情況下可能更適合于籽粒發(fā)育及色素標(biāo)記基因的表達(dá)，因此選擇適宜的單倍體誘導(dǎo)地點(diǎn)或者環(huán)境，諸如海南三亞，將更有利于提高單倍體的誘導(dǎo)率。

3.4 誘導(dǎo)時(shí)間和果穗部位的選擇

授粉時(shí)期對單倍體的誘導(dǎo)率也有重要影響。Chase[13]、Seaney[17]的研究均表明，延遲授粉可以提高玉米單倍體誘導(dǎo)率。慈佳賓[18]的研究結(jié)果表明，長花絲條件下的單倍體誘導(dǎo)率優(yōu)于短花絲條件下的誘導(dǎo)率，認(rèn)為延遲授粉是其原因之一。本研究發(fā)現(xiàn)，果穗頂部籽粒的單倍體誘導(dǎo)率高于底部籽粒，這與Sarkar等[19]、Chalyk[20]的研究結(jié)果相類似，其原因可能與卵細(xì)胞成熟的不同步、營養(yǎng)功能的變化、某些外界因子的局部影響，或者所有因素共同起作用相關(guān)。本研究表明，早期授粉的單倍體誘導(dǎo)率高于晚期授粉，此現(xiàn)象尚無法用花絲長短進(jìn)行解釋。Rotarenco等[21]認(rèn)為，早期授粉的單倍體誘導(dǎo)率高與異雄核受精有關(guān)，由于吐絲時(shí)間長的花絲直徑更大，可以容納更多的花粉管生長，單受精的概率可能降低，進(jìn)而影響單倍體出現(xiàn)的概率。據(jù)此推測，不同生態(tài)環(huán)境下單倍體誘導(dǎo)率的差異也可能與花絲自身結(jié)構(gòu)以及花粉的活力有關(guān)。

4 結(jié)束語

高效地進(jìn)行單倍體誘導(dǎo)對于單倍體育種至關(guān)重要。特別是大規(guī)模的單倍體育種工作的開展，更需要從系統(tǒng)化和工程化角度進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化。由于誘導(dǎo)效率受母本材料、地點(diǎn)環(huán)境等因素影響，在誘導(dǎo)技術(shù)優(yōu)化過程中，系統(tǒng)地利用高頻誘導(dǎo)材料、高頻誘導(dǎo)地點(diǎn)、高頻誘導(dǎo)時(shí)間將有利于單倍體育種技術(shù)系統(tǒng)效率的提高，也有利于單倍體育種工程化特別是專業(yè)化和基地化的發(fā)展。當(dāng)然，隨著單倍體育種技術(shù)的普及和規(guī)?；瘧?yīng)用，仍然需要探索更加完善的單倍體誘導(dǎo)優(yōu)化方案，從而為單倍體育種工程化的實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)。

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Study onin-vivohaploid inducing efficiency in maize

LIU Xiao-xin,CI Jia-bin,CUI Xue-yu,ZHANG Ye,ZHAO Chao,YANG Wei-guang

(AgronomyCollege,JilinAgriculturalUniversity,Changchun,Jilin130118,China)

【Objective】 This study analyzed the change in inducing rate of maize haploid with different processing factors to propose new technique with efficient induction rate.【Method】 Effects of five factors including of genotype of female parent,generation selection,ecological environment,pollination stage,and ear position on maize haploid inducing rate were analyzed.【Result】 The haploid induction rates of different female parents were significantly different but the relationship between crossing pattern and induction rate was insignificant.S1was the optimal induced haploid generation for five germplasm types.Compared with Changchun,it was better to increase the haploid inducing rate in Sanya.Early pollination had higher haploid inducing rate than late pollination and lower part of ear had the higher haploid inducing rate than top of ear.【Conclusion】 To increase maize haploid inducing rate and optimize the haploid induction,female parents with high frequency,suitable genotype and S1generation should be selected,and induction should be conducted in location with stable environment at early stage of silking.

maize;doubled haploid breeding;inducing rate

2013-12-04

國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目(2011AA10A103)；國家科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD35B01)；農(nóng)業(yè)部“948”項(xiàng)目(2011-G1-21)

劉曉鑫(1980-)，女，吉林雙遼人，在讀博士，主要從事玉米遺傳育種研究。 E-mail:32120897 @qq.com

楊偉光(1960-)，男，吉林梨樹人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事玉米遺傳育種研究。E-mail:ywg789@126.com

時(shí)間:2015-03-12 14:17

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.04.032

S513.032

A

1671-9387(2015)04-0035-09

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150312.1417.032.html