[00139459]一种玉米单倍体植株染色体组加倍的方法

1、背景：现代玉米育种中常采用双单倍体育种（Doubled haploid,DH）技术诱导产生单倍体,再经加倍形成二倍体,一般只需经过 2 个生长季节就可得到 100%的纯系,该技术被称为 DH（Doubled Haploid）系,DH育种技术能加快育种进程。 由于仅含1套染色体组,玉米单倍体植株一般长势较弱,植株矮小,往往表现出高度不育,生产中很难直接应用。利用外部技术将单倍体个体的染色体加倍让其正常散粉得到 DH系是当前玉米育种中采用的方案。玉米单倍体加倍技术是当前玉米单倍体育种技术应用推广的瓶颈。 目前急需一种加倍成功率高,又使工作人员的身体健康得到保障的玉米单倍体染色体组加倍方法。 2、技术原理及性能指标：单倍体人工加倍是获得 DH 系较有效的方法,最常用的是化学药剂法,其原理是使用化学药剂破坏细胞有丝分裂时纺锤丝的形成,使 2 个子细胞染色体在有丝分裂后期不移向两极,从而改变细胞染色体倍性,实现染色体的化学加倍,目前,主要利用的化学药剂有秋水仙素和除草剂。通过注射的方法将秋水仙素精准注射入玉米幼苗的茎尖生长点,使秋水仙素的效果达到最大化,加倍成功率可提高到30～50%,高于使用自然加倍法的10%～20%的加倍率,降低了科研人员的工作量,缩短了育种时间;本发明的方法比传统的化学药剂法简单、快捷,科研人员只需要配置秋水仙素溶液后进行注射操作,程序简单、时间短,无需长时间暴露在秋水仙素污染的环境中,身体受到的损害大为减少,健康安全得到保障。 3、技术的创造性与先进性： 本发明在于提供一种既能提高加倍成功率,又对科研人员的健康不受伤害的玉米单倍体染色体组加倍的方法,技术安全高效,创造性与先进性明显。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本发明的目的在于提供一种既能提高加倍成功率,又对科研人员的健康不受伤害的玉米单倍体染色体组加倍的方法：通过注射液80～100微升一定浓度的秋水仙素溶液于单倍体玉米植株茎尖生长点,经过精心管理获得双单倍体植株。目前,该技术已经被熟练应用于玉米自交系选育,技术安全可靠;适用于农业领域。 5、应用情况及存在的问题：目前,该技术已经被小规模应用于玉米自交系选育,每年通过该技术选育的玉米自交系为500个左右。由于该技术需要手工注射秋水仙素溶液,工作量较大,较难大规模进行操作。下一步考虑引进机器人来注射秋水仙素溶液也许能大大提高工作效率。 6、历年获奖情况：尚未参与评奖。