廣譜性玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑，具體是一種廣譜性玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑， 屬于農(nóng)作物育種技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 推廣雜交種，利用雜種優(yōu)勢(shì)，是世界各國(guó)發(fā)展玉米生產(chǎn)和提高玉米產(chǎn)量普遍采用 的最經(jīng)濟(jì)最有效的一項(xiàng)措施。而選育雜交種的基礎(chǔ)和關(guān)健是選育玉米自交系。按照常規(guī) 的方法選育自交系，一般需經(jīng)六到八代連續(xù)的人工套袋、自交和選擇方可育成，時(shí)間漫長(zhǎng)， 手續(xù)繁瑣，消耗的人力、物力和財(cái)力也較大。而采用孤雌生殖技術(shù)，即利用人工合成的化學(xué) 藥物誘導(dǎo)劑噴灑或注射在未經(jīng)授粉的玉米花絲上，誘導(dǎo)其結(jié)出種子，再經(jīng)過(guò)2-3代的種植、 自交和鑒定，即可育成幾十個(gè)至幾百個(gè)(視誘導(dǎo)數(shù)量及效果而定）性狀整齊一致的玉米自交 系，多快好省地提高了選育玉米自交系的效率。
[0003] 在我國(guó)最早開(kāi)展此項(xiàng)研宄的是中國(guó)科學(xué)院遺傳研宄所，他們通過(guò)孤雌生殖技術(shù)， 在不長(zhǎng)的15年間就獲得了數(shù)以千計(jì)遺傳性狀穩(wěn)定的種質(zhì)資源(玉米自交系)，并通過(guò)組合鑒 定選育出遺單6號(hào)、科玉10號(hào)、秦單4號(hào)、5號(hào)雜交種。這樣的速度與效率是其他育種途徑 所無(wú)法比擬的。中科院遺傳所的該項(xiàng)技術(shù)已于1998年申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利（CN98117627. 5 利用遠(yuǎn)緣雜交和孤雌生殖生產(chǎn)玉米雜交種子的方法)。在中科院遺傳所的影響下，國(guó)內(nèi)許多 育種單位迅速開(kāi)展了此項(xiàng)研宄，一時(shí)成了玉米育種的新熱點(diǎn)，但目前各單位研發(fā)的誘導(dǎo)劑 的共同不足是：1、誘導(dǎo)劑不具備廣譜性，一般只有22-35%的品種或組合材料可誘導(dǎo)結(jié)實(shí)。 2、可誘導(dǎo)結(jié)實(shí)的品種誘導(dǎo)結(jié)實(shí)率較低，結(jié)實(shí)株平均每穗結(jié)實(shí)數(shù)經(jīng)折算只有0. 59-0. 68顆。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于為廣大玉米育種工作者提供一種具有廣譜性且誘導(dǎo)結(jié)實(shí)率高、 誘導(dǎo)操作便捷的玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑，并希望通過(guò)使用本發(fā)明的誘導(dǎo)劑，能為我國(guó)創(chuàng)造出 更加豐富的玉米種質(zhì)資源和培育出更多的玉米優(yōu)良新品種，從而提高我國(guó)玉米的產(chǎn)量，促 進(jìn)我國(guó)玉米生產(chǎn)的發(fā)展，更好地造福于人民。
[0005] 本發(fā)明的廣譜性玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑包括以下三種單獨(dú)配制并聯(lián)合使用的子劑， 各子劑的藥物配方及用量如下： 子劑 Ai(NH4)2SO4 463mg/L，KNO3 2830mg/L，KH2PO4 400mg/L，MgSO4 .7H20 185mg/L， CaCl2? 2H20 166mg/L，Naa 12mg/L，Ze 6. Omg/L ; 子劑B=Fe2(SO4)2溶液5. 0ml/L，MnSO4?4H20 22mg/L，ZnSO4?7H20 8. 6mg/L，H3BO3 6.Omg/L，KI0? 8mg/L，Na2MoO4 ? 2H20 0? 25mg/L，CuSO4 ? 5H20 0? 025mg/L，CoCl2 ? 6H20 0.02511^/1，肌醇10011^/1，甘氨酸2.011^/1，鹽酸硫胺素0.411^/1，鹽酸[1比卩多素0.511^/1， 煙酸 0? 5mg/L，Naa12mg/L，Ze6.Omg/L; 子劑 C :(NH4)2SO4 463mg/L，KNO3 2830mg/L，KH2PO4 400mg/L，MgSO4?7H20 185mg/L，CaCl2 ?2H20 166mg/L，MnSO4?4H20 4. 4mg/L，F(xiàn)e2(SO4)2溶液5. 0ml/L，ZnSO4?7H20I. 5mg/ L，H3BO3 I. 6mg/L，KI 0? 8mg/L，甘氨酸 2. Omg/L，鹽酸硫胺素 1.0 mg/L，鹽酸P比唆素 0? 5mg/ L，煙酸 0.5mg/L，Naa 12mg/L，Ze 6.0mg/L; 所述子劑B和子劑C中的Fe2 (SO4) 2溶液為7. 45g的Na 2-EDTA (乙二胺四乙酸二納)和 5. 57g的FeSO4 ? 7H20溶于1000 ml的水中所得的溶液。
[0006] 和目前國(guó)內(nèi)使用的誘導(dǎo)劑相比，本發(fā)明的廣譜性玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑的優(yōu)點(diǎn)為： 1、 本發(fā)明誘導(dǎo)劑具有很好的廣譜性。本發(fā)明通過(guò)聯(lián)合使用三種子劑，所有被誘導(dǎo)的品 種或組合材料均可誘導(dǎo)結(jié)實(shí)，而目前國(guó)內(nèi)使用的誘導(dǎo)劑一般只有22-35%的品種或組合材 料可誘導(dǎo)結(jié)實(shí)； 2、 本發(fā)明誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)結(jié)實(shí)率高。使用本發(fā)明誘導(dǎo)劑的結(jié)實(shí)株平均每穗結(jié)實(shí)數(shù)可達(dá) 1. 0-1. 5顆，大大高于普通誘導(dǎo)劑平均每穗結(jié)實(shí)數(shù)0. 59-0. 68顆。
【具體實(shí)施方式】
[0007] -、本發(fā)明誘導(dǎo)劑的配制 1、本發(fā)明玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑子劑A的配制步驟與方法如下： (1) 、分別稱?。∟H4)2SO4 463mg，KNO3 2830mg，KH2PO4 400mg，MgSO4 ? 7H20 185mg， CaCl2 ? 2H20 166mg置1000ml燒杯中，并倒入約800ml的冷開(kāi)水將藥物充分溶解； (2) 、稱取Naa 12mg置一空燒杯中，用少量酒精充分溶解后，再倒入步驟（1)所得燒杯 溶液中； (3) 、稱取Ze 6mg置一空燒杯中，用少量HCl充分溶解后，再倒入步驟（2)所得燒杯溶 液中； (4) 、pH值調(diào)節(jié)：測(cè)試步驟（3)所得燒杯溶液的pH值，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值 至 6. 0; (5) 、定容：將步驟（4)所得燒杯溶液再加入冷開(kāi)水至1000ml，即為本誘導(dǎo)劑的子劑A。
[0008] 2、本發(fā)明玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑子劑B的配制步驟與方法如下： (1) 、分另Ij 稱取 MnSO4 ? 4H20 22mg，ZnSO4 ? 7H20 8. 6mg，H3BO3 6. Omg，KI 0? 8mg， Na2MoO4 ? 2H20 0? 25mg，CuSO4 ? 5H20 0? 025mg，CoCl2 ? 6H20 0? 025mg 置 1000ml 燒杯中，再量 取Fe2 (SO4) 2溶液5. Oml倒入此燒杯中，并倒入約800ml的冷開(kāi)水將藥物充分溶解，再分別 稱取肌醇l〇〇mg，甘氨酸2. Omg，鹽酸硫胺素0. 4mg，鹽酸[!比卩多素0. 5mg，煙酸0. 5mg倒入 此燒杯溶液中進(jìn)行攪拌溶解；其中Fe2 (SO4)2溶液為7. 45g的Na2-EDTA(乙二胺四乙酸二納） 和5. 57g的FeSO4 ? 7H20溶于1000ml的水所得的溶液； (2) 、稱取Naa 12mg置一空燒杯中，用少量酒精充分溶解后，再倒入步驟（1)所得燒杯 溶液中； (3) 、稱取Ze 6mg置一空燒杯中，用少量HCl充分溶解后，再倒入步驟（2)所得燒杯溶 液中； (4) 、pH值調(diào)節(jié)：測(cè)試步驟（3)所得燒杯溶液的pH值，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值 至 6. 0; (5) 、定容：將步驟（4)所得燒杯溶液再加入冷開(kāi)水至1000ml，即為本誘導(dǎo)劑的子劑B。
[0009] 3、本發(fā)明玉米孤雌生殖誘導(dǎo)劑子劑C的配制步驟與方法如下： (1)、分別稱?。∟H4)2SO4 463mg，KNO3 2830mg，KH2PO4 400mg，MgSO4 ? 7H20 185mg， CaCl2.2H20 166mg，MnS04.4H20 4.4mg，ZnS04.7H20 1.5mg，H3B03 1.6mg，KI 0.8mg置 1000 ml 燒杯中，再量取Fe2 (SO4) 2溶液5. Oml倒入此燒杯中，并倒入約800ml的冷開(kāi)水將藥物充分 溶解，再分別稱取甘氨酸2. Omg，鹽酸硫胺素l.Omg，鹽酸吡B多素0. 5mg，煙酸0. 5mg倒入 此燒杯溶液中進(jìn)行攪拌溶解；其中Fe2 (SO4)2溶液為7. 45g的Na2-EDTA(乙二胺四乙酸二納） 和5. 57g的FeSO4 ? 7H20溶于1000 ml的水所得的溶液； (2) 、稱取Naa 12mg置一空燒杯中，用少量酒精充分溶解后，再倒入步驟（1)所得燒杯 溶液中； (3) 、稱取Ze 6mg置一空燒杯中，用少量HCl充分溶解后，再倒入步驟（2)所得燒杯溶 液中； (4) 、pH值調(diào)節(jié)：測(cè)試步驟（3)所得燒杯溶液的pH值，用HCl或NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH值 至 6. 0; (5) 、定容：將步驟（4)所得燒杯溶液再加入冷開(kāi)水至1000ml，即為本誘導(dǎo)劑的子劑C。
[0010] 二、使用本發(fā)明誘導(dǎo)劑進(jìn)行玉米孤雌生殖育種的方法 1、誘導(dǎo)材料的種植 (1) 、可供誘導(dǎo)的材料：可以用作選育玉米自交系材料的地方品種、遠(yuǎn)緣雜交種及雜交 組合等均可用作玉米孤雌生殖的誘導(dǎo)材料，由于孤雌生殖可克服遠(yuǎn)緣雜種后代的嚴(yán)重分 離，故對(duì)其意義更大； (2) 、種植株數(shù)：可根據(jù)自身力量和需要進(jìn)行安排，誘導(dǎo)組合數(shù)多的每個(gè)誘導(dǎo)材料可適 當(dāng)少些，相反，可適當(dāng)多些，一般每個(gè)材料15-25株即可； (3) 、種植期：孤雌生殖的誘導(dǎo)率與施藥期間的天氣狀況有密切的關(guān)系，高溫干燥的天 氣會(huì)明顯影響誘導(dǎo)效果，以氣溫不超過(guò)32-34度，相對(duì)溫度不低于75-80%為理想，因此， 播種期應(yīng)以抽雄期的天氣狀況為主要依據(jù)進(jìn)行推算，在廣西的桂中南地區(qū)春季以5月上中 旬、秋季以10月上中旬抽雄吐絲并進(jìn)行誘導(dǎo)為好； (4) 、種植區(qū)域：誘導(dǎo)材料單獨(dú)種在隔離區(qū)最好，沒(méi)有隔離區(qū)的種在非隔離區(qū)也可以。
[0011] 2、孤雌生殖的誘導(dǎo) (1) 、去雄套袋：誘導(dǎo)材料抽雄時(shí)，把雄穗全部拔掉，果穗吐絲前進(jìn)行套袋隔離，以防花 粉污染； (2) 、注射誘導(dǎo)劑：果穗吐絲當(dāng)天或吐絲前、后1-2天時(shí)，于上午露水未干或附近玉米散 粉前或下午5時(shí)后，取下果穗套袋，用剪刀把果穗項(xiàng)部3-5cm的苞葉連同花絲一起剪去，把 預(yù)先吸有誘導(dǎo)劑子劑A的注射器針頭在可見(jiàn)的花絲表面滴上1-2滴藥液或微微插進(jìn)花絲并 注入1-2滴藥液，然后套上紙袋固定好；第二天解開(kāi)紙袋注射1-2滴誘導(dǎo)劑子劑B的藥液， 然后套上紙袋固定好；第三天解開(kāi)紙袋注射1-2滴誘導(dǎo)劑子劑C的藥液，然后套上紙袋固定 好。上述三種子劑藥液的注射也可以隔天進(jìn)行； 注射誘導(dǎo)劑也可以采用噴灑誘導(dǎo)劑的方法來(lái)替代，噴灑時(shí)要將藥液準(zhǔn)確噴灑在花絲 上。噴灑法由于藥液不一定能進(jìn)入花絲內(nèi)，所以其誘導(dǎo)效果不如注射法穩(wěn)定； (3) 、掛牌：注射藥液后接著掛牌，注明誘導(dǎo)材料的組合名稱或代號(hào)以及施藥日期； (4) 、施藥后至誘導(dǎo)植株花絲枯萎前，應(yīng)檢查果穗2-3次，把將要伸出袋外的花絲剪短， 當(dāng)果穗伸長(zhǎng)將要破頂時(shí)，要把紙袋往上移，以防花絲外露，造成串粉混雜。
[0012]3、孤雌生殖的收獲和統(tǒng)計(jì) 種子成熟時(shí)，以誘導(dǎo)材料(組合）和結(jié)實(shí)株為單位分別收獲，所得種子即為孤雌生殖一 代（Pa1)的種子，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)： 組合結(jié)實(shí)率=(結(jié)實(shí)