[00128144]玉林育种材料创新利用研究—高抗病性玉米单倍体诱导系的选育

一、课题来源与背景 区科技厅,是项目“广西粮食安全生产科技研究与示范”（桂科攻1123001）的课题之一,任务书编号：桂科攻1123001-6A。项目实施起止年月为2011年1月至2013年12月。 优良的玉米自交系是玉米利用杂种优势、组配强优势玉米杂交种的基础和关键。传统选育优良自交系需要连续自交5-6代以上性状才能基本稳定,选育纯系周期长、速度慢、成效低,难以满足育种产业激烈的竞争需求。1949年Chase提出了单倍体诱导选系的方法。利用单倍体诱导选系法只需2-3代即可得到100%纯合自交系,实现对配子的直接选择,提高有利基因型的入选频率和选育效率,大大缩短自交系的选育周期,加快玉米育种进程。该技术要得到广泛的普及应用,其前提是如何选育出一个优良的单倍体诱导系。然而,国外育成的诱导系大都申请了专利,且我国目前所育成的单倍体诱导系多为温带血缘系,在广西生态区种植表现出抗病性差、生长势弱、早熟、花粉量少和花期不遇等诸多缺点,很难在实际的玉米育种中大规模应用,从而阻碍了单倍体诱导育种技术在广西的推广应用。因此,本课题立题的主要目的是对我国温带血缘的玉米单倍体诱导系进行改良创新,即将抗广西主要病害、含有热带或亚热带血缘材料的优良基因导入温带血缘的玉米诱导系,从而选育出适宜广西生态区的优良单倍体诱导系,这将对我区实现玉米单倍体诱导选系和加快玉米育种进程有着重大的现实意义。 二、技术原理及性能指标 1、精心筛选试验材料 针对温带玉米单倍体诱导系高诱1号在广西生态条件下的不足,比如抗病性差、生长势弱、花粉量少、花期不遇、结实性差等,精心筛选了几个在生产中雄花发达、抗性好的具有热带亚热带血缘的玉米材料做为改良材料,其中B1（双M9的改良后代,胚面大,雄花发达,抗性好）在（B1×高诱1号）的F1的自交后代表现出了诱导率高、抗性好,故选择它进行连续自交,各代严格选择抗病性好、生长势强、花粉量大、结实性好、诱导率高、子粒Navajo标记和植株ABPl标记明显的单株进行套袋自交,经过连续自交5代,育成了玉米单倍体Y8-1。Y8-1具有生长势好、雄花发达、花粉量大、花期长、结实性好、子粒标记性状明显、平均诱导率7.69%、抗广西玉米主要病害等特点。 2、精心设计技术路线 为了提高选育效率,本研究从S2代开始进行诱导率的测定,及时淘汰哪些抗性好、标记明显但诱导率低的株系,从而避免了自交后代数量过于庞大,既大大减少了工作量,又大大提高了选择精准度。 3、性能指标 （1）育成抗广西主要病害、生长势好、花粉量大、结实性好、子粒标记性状明显、诱导率与高诱1号相当的优良玉米单倍体诱导系1个。 （2）在省级以上中文刊物发表论文1篇。 三、技术的创造性与先进性 课题完成后将首次育成高抗病性的热带或亚热带血缘的玉米单倍体诱导系Y8-1。 四、技术的成熟程度,适用范围和安全性 Y8-1具有生长势好、雄花发达、花粉量大、花期长、结实性好、子粒标记性状明显、平均诱导率7.69%、抗广西玉米主要病害等特点,已经是一个稳定的诱导系,适用于广西生态条件下及相似生态条件的省份诱导玉米单倍进行选系,非转基因,生产应用安全。 五、应用情况及存在的问题 本课题选育出适宜广西生态区的优良单倍体诱导系Y8-1,将为我区实现玉米单倍体诱导规模化选系、加快玉米育种进程和提高育种效率及竞争力方面提供了坚实的物质基础。 近两年应用该诱导系诱导出了3个优良玉米自交系,并组配出了2个苗头玉米杂交组合桂1518和桂1618,其中桂1518参加玉米筛选试验产量潜力达600Kg以上,桂1618参加2016年春季筛选试验。 六、历年获奖情况 无。