玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究
玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用研究
玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用研究作者：卢保红杜如珊张广峰来源：《农业开发与装备》 2018年第4期摘要：主要针对玉米单倍体的诱导加倍技术及其应用进行分析，结合当下玉米单倍体的诱导加倍技术发展现状，从人工获取玉米单倍体方法、玉米单倍体的选择、单倍体加倍方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动玉米种植的发展与进步。
关键词：玉米种植；单倍体；诱导加倍；应用0 引言当前我国玉米种植虽然在世界上属于领先地位，但由于人口等因素致使其还不能较好满足内增长需求，并在2010年左右成为了玉米进口国家。
为了解决这一问题，需要培养全新的玉米品种。
在现代科技发展引导下，以玉米孤雌诱导为核心的单倍体技术逐渐形成，并成为玉米培育的主要技术。
1 玉米单倍体人工获取方法1.1 远缘杂交通常情况下亲缘联系较为疏远的花粉不能较好的与母体卵细胞进行受精，但可对卵细胞进行刺激，不断诱发其成为翻倍体与双倍体。
玉米在远缘杂交期间可在双方体细胞分裂时间缺乏统一性的作用下，致使其相应的DNA缺失，进一步形成单倍体。
1.2 花药培养花药培养方法主要是利用所有玉米营养细胞都具有及为完整的性能这一特征，同时花药培养方法也是获取玉米单倍体的主要方法。
其中利用这一方法进行培养具有较强的难度，其主要原因通常为玉米植物花药愈合组织分化率与诱导率相对较弱，并受到DNA的约束。
我国科研人员利用花药培养方法收获了单倍体，并在各种优化过程中逐渐获得较为完善的实验培养技术。
国外研究人员利用这种技术，育种效率方面也获得了较大的成功。
早在1993年左右，我国就已经利用这一方法培育出相应的种子并进行大面积种植。
1.3 孤雌生殖诱导体系这一培养方法有着通过杂交诱导母本雌配子体出现较高频率的单倍体功能，也是玉米单倍体诱导的主要方法之一。
其中Stock6是当前首个选育形成的良好玉米单倍体系统，有着极为广泛的应用。
科研人员以Stock6为杂交父本与诱导植物进行杂交，其后代中孤雌生殖单倍体出现率通常为1.5%至2.5%。
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究引言玉米是世界上重要的经济作物之一，其种质资源的利用和育种研究一直备受关注。
在玉米育种中，利用诱导系进行杂交育种是一种常用的方法。
诱导系是指对玉米种质进行处理后，能够产生高效的单倍体植株的种质或系列。
而单倍体植株则是进行玉米杂交育种中育种材料不可或缺的一环。
对玉米诱导系的研究具有重要的理论意义和应用价值。
一、玉米诱导系的定义和作用玉米诱导系是通过诱导处理后能够产生单倍体植株的种质资源，其作用主要体现在两个方面：一是为杂交育种提供单倍体材料，单倍体材料是进行玉米杂交改良的基础；二是多倍体植株可以为多倍体优势杂种带来巨大的优势，提高杂种的育种效率和质量。
二、XKY-1和XKY-2的诱导效果比较XKY-1和XKY-2是两个常用的玉米诱导系，对于这两个诱导系的诱导效果有着不同的研究成果。
在实际应用中，根据不同的需要可以选择不同的诱导系来进行杂交育种。
以下将对XKY-1和XKY-2的诱导效果进行比较和分析。
（一）XKY-1的诱导效果研究表明，XKY-1诱导处理后，可以获得较高的单倍体植株比率。
诱导处理后，通过细胞学鉴定和分子标记技术检测，发现单倍体植株的比率明显提高，且具有较好的诱导效果。
而且XKY-1诱导系所产生的单倍体植株在杂交育种过程中表现出良好的特性和生长势，受到育种者的广泛认可。
三、单倍体加倍的研究在利用诱导系进行杂交育种时，单倍体加倍是一个关键的环节。
单倍体加倍是指通过诱导系产生的单倍体植株，再经过加倍处理形成两倍体。
目前，单倍体加倍的方法主要包括化学处理、热处理和生理处理等，其目的是将单倍体转化为稳定的双倍体，为育种提供优质的遗传材料。
经过多年的研究和实践，单倍体加倍技术得到了较好的应用，不仅提高了杂交育种的效率和质量，同时也为玉米育种带来了新的发展机遇。
目前，化学诱导的方法是应用较为广泛的单倍体加倍技术，在不同的诱导系和实验条件下，研究者可以选择不同的化学物质来进行单倍体加倍处理，以实现不同诱导系的单倍体加倍需求。
玉米单倍体诱导选系方法研究进展
材 料进行 单倍 体诱 导 ， 也说明 母本基 因 型对单 倍体诱 导 率具
有 重要 影 响。 ３ 单倍体 的鉴 定
３１ 遗 传 标 记 鉴 定 法 ．
１ 高频 诱导 系 的选 育 单 倍 体 诱 导 选 系 的方 法 最 早 是 由 Ｃ ａｅ在 １４ ｈｓ ９ ９年 提
差 异较 大 。 国 良等翻 用农大 高 诱 １号对 玉 米不 同 种质 类 李 利 群 诱 导 单 倍 体 的效 果 进 行 了 研 究 ， 果 表 明 农大 高 诱 ｌ 结 号 对 Ｌ ｎａｔｒ 均单 倍 体 诱 导 率最 高 ， 次 是 Ｒ ｉ 群 、 ａｃｓ 平 ｅ 其 ｅ ｄ类 唐
玉米 是 中国 种植 面 积最 大 的 粮 食 作 物 ， 直接 影响 到 畜 牧 、 工 、 源 及 其相 关 行业 的发 展 ， 轻 能 直接 关 系 到 国家 粮 食 安 全 以及 人 民 生 活水 平 的提 高 。 育 优 良玉 米 杂 交种 的基 选 础 和 关 键 是 选 育 优 良玉 米 自交 系。 育玉 米 自交 系 的常 规 选 方 法 有 系 谱法 、 回交 法 、 回选 择 法 等 ， 这 些方 法 育 种 周 轮 但 期长 、 耗 资源 多 。 用单 倍 体 育 种 ， 提 高 玉米 自交 系 的 消 采 可 选 育效 率 ， 过 ｌ ２代 就 可 以得 到 纯 合 的玉 米 自交 系 。 经 ～ 诱 导产 生 单 倍体 的方 法 有很 多 ， 中 利 用单 倍 体 诱 导 系诱 导 其 产 生 单倍 体 的方法 不仅成 本较 低 ， 且诱 导频 率高 。 而
单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展
状、 单双倍体鉴定 方法 ， 并就单倍体 育种技 术在玉米育种 中应 用
价 值 和 发 展 前 景 提 出 见解 。
１ 玉米单倍体 获得 的途径
玉米单倍体育种是利用 自然发生或人工诱导产生
单 倍 体植 株 ， 加倍 获 得 纯合 的二倍 体植 株 ， 再 从 中选 育 自交 系 ， 主要 有 诱 导 系 品种 问杂 交 法 、 组织离体培养 、
化学诱 导 等途径 。 １ ． １ 诱 导 系品 种 间杂交 途径 诱 导 系品种 问杂 交指 用
关键词 ： 玉米 ； 单倍 体 ； 二倍体加倍
玉米（ Ｚ ｅ ａ ｍａ ｙ ｓ Ｌ ． ） 是 最早 应用 杂种 优势 的作 物之
一
，
而 适 应 性 强 的 白交 系 是 开 展 此项 工作 的前 提 。 目
基金 项 目 ： 八 师石 河 子 市 农业 科 技 攻 关计 划 （ ２ ０ １ ３ Ｎ Ｙ１ ３）
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该 系作 亲本 ， 与 选 系用 的基 础 材料 进 行 杂交 ， 杂 交后 在 当代 杂交 果 穗 上 就 可 以产 生 一定 比例 的单 倍 体 子 粒 。 Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ ６是 最早 在 玉 米 单倍 体技 术 中应 用 的诱 导 系 ， 杂 交后 代 中能够 产生 ２ ． ２ ９ ％ 的孤 雌生 殖单 倍 体 】 。Ｓ ｔ ｏ ｃ ｋ
前 自交 系选 育 的主要 方 法有 常 规选 育 法 和单 倍体 育种 法。常规选 育法育种 周期长 、 选 择效率低 ， 至 少 需 要 ４ ～ ６年 的周 期 … 。单 倍 体 育 种 技术 直 接 利 用 配 子体 进 行 选择 ， 只需 ２ ～ ３年 即可 育 成稳 定 的纯 系 ， 大 大缩 短 了 选 育 自交 系 的 时 间 、 减 少成 本 。本 文 通 过 对 玉 米单 倍
玉米单倍体诱导育种关键技术
玉米单倍体诱导育种关键技术作者：刘传兵王黎明杜世凯刘好梁杨秀乾来源：《现代农业科技》2011年第02期摘要介绍了获得玉米单倍体的途径、单倍体鉴定方法和单倍体的加倍技术，以为玉米单倍体诱导育种提供参考。
关键词玉米；单倍体；诱导；育种；鉴定方法；单倍体加倍中图分类号S513文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）02-0089-02玉米在全世界范围内广泛种植，是仅次于小麦和水稻的第三大粮食作物。
目前，人们多利用2个自交系产生的杂种优势来提高玉米的产量和抗病性，但是用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系，常需耗费大量的人力和时间，经过连续多年的人工自交与选择，获得一个纯系平均需要4～6年的时间。
而通过单倍体育种获得的单倍体，经加倍形成的二倍体，就是一个标准的自交系。
这可以大大缩短育种周期，是现代植物快速、高效的育种途径之一。
1玉米单倍体诱导途径玉米自然发生单倍体的频率为0.05％~0.10％。
主要是母本单倍体（孤雌生殖）、孤雄生殖单倍体很罕见，其发生的频率为十万分之一。
因此，自然界中存在的单倍体极少，人们主要采用人工诱变的方式获得所需要的单倍体。
1.1孤雌生殖诱导玉米孤雌生殖的方法很多：利用异种花粉授粉，刺激未受精卵发育引起孤雌生殖产生单倍体。
1.2花药（花粉）培养用花粉（小孢子）培养技术获得单倍体在许多植物上都已取得成功。
在获得单倍体的同时，还常常出现已自然加倍了的二倍体和双倍体。
这个方法的缺点：一是要经过组织培养的过程，先诱导愈伤组织，再分化形成再生植株，但并非每个小孢子都能无性增殖。
二是二倍体因适应性问题而出现生长或结实困难的问题。
此外，花培育种效率不高、绿苗诱导率低、染色体加倍困难等也是这种育苗技术的缺点。
从理论上说，玉米花药培养是快速获得玉米纯系的有效途径，但至今通过玉米花药培养获得花培纯系和杂交种较少大面积应用于生产[1]。
1.3远缘杂交在远缘杂交中，可能由于双亲体细胞分裂周期的不同步，导致某一亲本染色体的丢失，从而引起单倍体的发生。
玉米单倍体诱导育种的研究进展
玉米 育种 的核 心环 节是选 育 高产 、 高抗 、 高 配 合 力 的“ 三高” 优 良 自交 系 。近 年 来 ， 以孤 雌 生 殖 诱 导单 倍体 为基 础 的单倍 体育 种 技术研 究 与应用
的主要 选 系方法 ， 该 文对 玉 米 单 倍 体诱 导 育种 的 研究 进 展进行 综 述 ， 以期 加 快 玉 米 育种 研 究 的发 展进 程 ， 为玉 米单 倍体 诱 导育种 的研 究 提供参 考 。
和小 麦 等一 系列高 等植 物 中均被鉴 定 出 自发 产生
的单倍 体 。玉 米单倍 体则 是 ２ ０世 纪 ２ Ｏ年代末 由
江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ６ ）
摘要 ： 为提 高 决 选 玉 米 自交 系的 效 率 ， 加 快 玉 米 单 倍 体 诱 导 育 种 的研 究 进 程 ， 对 玉 米 单 倍 体 诱 导 育 种 的 发 展 历程、 研 究进 展 及 应 用现 状进 行 综 述 ， 展 望 了单倍 体诱 导 系在 玉 米 育 种 中的 应 用前 景 。
体染 色 体组 一半 的 染 色 体组 数 所 构 成 的个 体 、 组
织 或细 胞称 为单 倍 体 ， 由其 分 化并 生 长 出的植 株
为 单倍 体植株 。单倍体 植株 的基本 性状 虽然 和原
生 物体 相 同 ， 但 明显 较小 、 较纤弱， 植 单 倍 体 籽 粒 胚 面小 ， 盾 片 小， 在 田 间 生 产 中主 要 表 现 为 生 长 缓 慢 ， 植 株 细
１ ． ２ 单 倍 体 诱 导 育 种
型， 只需一 季就 可获 得新 自交 系 ， 进而 加快 选 系的 进 程 。另 外 ， 单倍 体加倍形成 的双单倍体 （ ＤＨ，
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究玉米是世界上栽培面积最广泛的粮食作物之一，其产量和品质对人类的生活有着重要影响。
而玉米的育种研究一直是农业科技领域的重要课题之一。
在玉米育种中，单倍体加倍技术是一种有效的育种方法，可以加速杂交育种的进程，提高杂种优势的利用，从而提高育种效率和培育出优质的玉米新品种。
对于玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究具有重要的理论和实际价值。
本文将对玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究进行探讨和分析，以期为玉米育种研究和生产实践提供参考和指导。
一、玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果1.1 诱导系的选择诱导系是进行玉米离体培养的重要材料，其诱导效果直接影响到后续的组织培养和植株再生。
在玉米诱导系的选择过程中，需要考虑到对不同基因型玉米的适应性和诱导效果。
XKY-1和XKY-2是目前应用较为广泛的玉米诱导系，它们具有较高的再生能力和对不同玉米基因型的适应性。
1.2 诱导效果的评价玉米诱导效果的评价主要包括愈伤组织的诱导率和质量。
愈伤组织的诱导率是指在离体培养条件下，愈伤组织形成的频率和比例，是评价诱导效果的重要指标之一。
而愈伤组织的质量则包括其生长速度、再生能力和对植株再生的潜力等方面。
1.3 诱导系的优化为了提高玉米诱导效果，可以通过优化培养基配方、培养条件和处理方法等途径进行。
可以通过添加适当的植物生长调节剂和营养物质来促进愈伤组织的诱导和生长；可以调整培养基的pH值和渗透压以提高愈伤组织的再生能力和稳定性；还可以通过光照、温度和湿度等环境因素的控制来改善愈伤组织的生长条件。
二、玉米诱导系XKY-1和XKY-2的单倍体加倍研究2.1 单倍体加倍技术单倍体加倍技术是指通过诱导植物组织发生无性生殖或雄性生殖的过程，使其产生的胚胎具有双倍体染色体组成。
在玉米育种中，单倍体加倍技术可以通过使杂交后的配子变为双倍体，提高其育种利用率和杂种优势，从而加速育种进程和提高育种效率。
生物诱导玉米单倍体育种初探
为玉 米诱 导单倍 体育种 服务 。
倍体 的材料 ， 为早 熟 、 白色 、 硬粒 型玉米 ， 给威斯 送
康辛 大学研 究 。后来 它被导 人 了控制籽 粒性 状上
的 标 记 基 因 ， 过 多 带 回 交 和 自 交 ， 后 定 名 为 经 最
３ 不 同的 血 缘 材 料对 诱 导 系 的反 应 不 同
功 ； 些 血 缘 杂 交 种 单 倍 体 诱 导 率 偏 低 ， 沈 有 如
１７７２ ３ ／ ９ ２和沈 １ ７ 郑 ５ ３／ ８这两个 组合 的诱 导 率才
收稿 日期 ：０ ０—１ ０ ２１ ０— ｌ
３０ ９
杂 粮 作 物
第 ３ ０卷
３ 左右 ， 导 频率 很低 ， ％ 诱 不适 宜 于单 倍 体诱 导 育 种， 只能通过 传统 的杂 交选育 比较好 。
慧 ｉ
ｚ ｃ ｓｓ ㈣ ６ ９ 一。
文章 编号 ： ０ ３— ８ ３ ２ １ ） ６— ３ ９— ２ １０ ４ ０ （ ０ ０ ０ ０ ８ ０
生 物诱 导 玉 米 单倍 体 育 种初 探
张 洪 钧
（ 阳市 农 业 科 学 院 玉 米 研 究 所 ， 宁 沈 阳 沈 辽 １０ ３ ） １０ ４
导产生 单倍体 ， 经过 自然或人 工 加倍 ， 成 纯合 再 形
的玉米 自交 系。
１ 诱 导 系 的获 得
在 自然界 中 ， 多数 生 物 都 是 二倍 体 。我 们 大 在 生产 田中种植 的玉米也 是二倍 体 。 自热 变异 产 生 的单倍 体极 少 ， 我们 所 见 的单倍 体 一 般 都 是人 工诱 变 的。人 工诱 变 的单 倍体 来 源 有 孤 雌 生殖 、 花粉 培养 、 单亲 染色体 消失 、 和核 子互 作等 。１５ ９０
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究1. 引言1.1 背景介绍玉米是全世界最重要的粮食作物之一，其产量在全球粮食生产中起着至关重要的作用。
为了提高玉米的产量和质量，不断地进行玉米育种研究是至关重要的。
诱导系是育种中用来改良玉米基因型的重要工具，其中包括了许多不同的玉米诱导系，如XKY-1和XKY-2。
XKY-1和XKY-2是两种常用的玉米诱导系，它们在玉米杂交育种中具有重要作用。
通过诱导系的选配和利用，可以实现对玉米遗传优势基因的有效利用，提高玉米杂交组合的育种效率和育种水平。
在近年来的研究中发现，通过单倍体加倍技术可以有效地提高玉米的育种效率和速度。
单倍体加倍技术可以使玉米种子的染色体数量翻倍，从而增加了基因组的可变性和遗传多样性，为玉米的遗传改良提供了新的途径。
本文将重点讨论玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果以及单倍体加倍研究的方法和结果，旨在为进一步的玉米育种研究提供参考依据。
通过对这些内容的深入探讨，我们可以更好地了解玉米育种的方法和技术，为提高玉米产量和质量作出更大的贡献。
1.2 研究意义玉米是世界上一种重要的粮食作物，具有广泛的种植面积和重要的经济价值。
玉米遗传育种一直是农业科研领域的重要方向，诱导系在玉米育种中扮演着至关重要的角色。
本次研究旨在探究玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究，为玉米的育种提供更多的遗传资源和方法支持。
研究背景介绍了玉米育种中诱导系的重要性和研究现状，引出了本研究的关键点。
而研究意义则强调了本次研究的重要性，主要体现在以下几个方面：研究玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果，可以为育种工作者提供更多的诱导系选择和利用建议，有助于提高玉米育种的效率和成功率。
单倍体加倍研究是对玉米遗传育种的一种重要探索，可以探究玉米单倍体的性状和遗传规律，为玉米高效育种提供新的思路和方法。
本次研究的意义在于拓展玉米育种的研究领域，为玉米的遗传改良和优化育种提供更多的理论和实践支持。
玉米单倍体诱导系的杂种优势利用研究
（ 阳农 业 大 学 农 学 院 ， 宁 沈 阳 １０ ６ ） 沈 辽 １１ １
摘要 ： 以不 同种 质 来 源 的 ２ ５份 玉 米 单倍 体诱 导 系 为亲 本 组 配 的 ２ ３个 杂 交 Ｆ 为 供试 材料 ， 其 单 倍 体 诱 导 率 ． 对
超 亲 优 势 平 均 为 １２ １ ％ 。２ １．１ ３个 Ｆ 杂交 组 合 的诱 导 率 中 有 ２ Ｏ个 表 现 出超 亲优 势 ， ３个 组 合 的诱 导 率 未 仅
表 现 出 超 亲 优 势 。 当 杂交 组 合 的父 、 本 或 其 一 的诱 导 率 较 高 时 ， 代 诱 导 率 接 近 中 亲 值 ； 母 Ｆ 当双 亲 的 诱 导 率 较 低 时 ， 代 诱 导 率 的 杂 种 优 势 表 现 较 高 。 通 过 组 配 不 同 来 源 诱 导 系 的 Ｆ Ｆ 代 ， 综 合 利 用 其 在 株 高 、 粉 可 花 量 、 倒 伏 性 和 诱 导 率 等 方 面 的 杂 种优 势 ， 田间 大规 模 诱 导 玉 米 单 倍 体 产 生 更 简便 易 行 。 抗 使
生 的 单倍 体 诱 导 系为 亲 本 组 配 了 ３ ６个 杂 交 组 合 ， 导 系 诱 自交 留种 。２０ ０ ８年 以这 些 诱 导 系 的 杂 交 种 及 其 双 亲 为父
本， ３ 以 ７份 不 同 的 普 通 玉 米 杂 交 种 为 母 本 （ 括 选 系 用 包 杂交种 ２ ２份 和 商 品 杂 交 种 ｌ ５份 ， 中 选 系 用 杂 交 种 有 ５ 其 个 为改良 Ｒｉ血缘 、 ｅｄ ５个 为 唐 四平 头 血 缘 、 ５个 为旅 大 红
的杂 种 优 势 指 数 、 中亲 优 势 和 超 亲 优 势 进行 比较 和分 析 ， 以探 讨 不 同种 质 来 源 的 诱 导 系 间 杂种 Ｆ 代 的诱 导 率 是 否 存 在 杂 种优 势 。结 果 表 明 ， ２ ３个 杂交 Ｆ 代 的杂 种 优 势 指 数 平 均 为 ２ ９ ７ ％ ； 。 ８ ． １ 中亲 优 势 平 均 为 １９７ ％ ； ８．１
单倍体诱导技术在玉米育种中的应用
单倍体诱导技术在玉米育种中的应用刘培勋;刘和平;罗仁革;方军;黄成玺;曾锂【摘要】单倍体技术在种质改良和品种选育上具有显著的优势,已在实践中得到广泛应用.遗传诱导是获得单倍体最有效的方法.本文对单倍体育种的概况,单倍体的诱导,鉴定和染色体加倍的方法及发展情况进行了综述,并讨论了该技术在玉米育种中的应用.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2014(033)005【总页数】4页(P49-52)【关键词】玉米;育种;单倍体【作者】刘培勋;刘和平;罗仁革;方军;黄成玺;曾锂【作者单位】四川省广元市农业科学研究所, 四川广元628017;四川省广元市农业科学研究所, 四川广元628017;四川省广元市农业科学研究所, 四川广元628017;四川省广元市农业科学研究所, 四川广元628017;四川省广元市农业科学研究所,四川广元628017;四川省广元市农业科学研究所, 四川广元628017【正文语种】中文【中图分类】S335.4;S513单倍体(haploid)指具有配子染色体数的细胞或个体。
双单倍体(doubled haploid，DH)是指单倍体细胞(n)经过自然或人工诱导染色体加倍而形成的一种纯合基因型(2 n)。
诱导单倍体技术就是利用单倍体诱导系通过杂交诱发产生单倍体，再通过染色体组加倍使植物恢复正常染色体数，从而获得纯合基因型的一种育种方法，也称作单倍体育种。
全世界已有250余种作物应用了双单倍体技术，12种作物培育出了来自于栽培种的DH系。
利用单倍体诱导系可明显提高亲本产生单倍体的概率，此法简单易行，是目前制备单倍体最常用、最经济的方法之一［1］。
诱导单倍体技术在玉米遗传育种上具有以下优点:(1)两代培育出纯系，相比常规的育种方法需要六、七年获得一个纯系，显著缩短了育种周期;(2)流程简单，大大减少了培育自交系所需时间、人力和财力;(3)使选择变得更高效和精确，尤其是与分子标记和全年种植的苗圃结合应用的时候;(4)通过快速聚集控制产量和抗性的有利基因来培育或改良自交系，较传统方法简单、省时;(5)DH系没有显性基因的的掩盖，由隐性基因控制的性状容易显现，有助于研究诱变育种和突变遗传，同时在选择时能够淘汰不利的隐性性状个体;(6)为从事标记－形状连锁研究，功能基因组学，分子细胞遗传学和遗传工程研究提供了更好的选择［2］。
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究
玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究1. 引言1.1 研究背景玉米是世界上最重要的粮食作物之一，其产量直接影响着全球粮食安全。
但是传统的育种方法往往需要耗费大量时间和人力，效率低下。
利用诱导系技术对玉米进行诱导和单倍体加倍成为了提高育种效率和加速育种进程的重要手段。
通过诱导系技术，可以使玉米组织培养中的植物细胞重新进入有丝分裂期，从而形成单倍体植株。
这些单倍体植株可以用于杂交育种，加快新品种的选育速度。
而XKY-1和XKY-2作为两个不同的玉米诱导系，在诱导效果和单倍体加倍研究方面存在一定差异，因此有必要对它们进行深入研究。
本文旨在探讨玉米诱导系XKY-1和XKY-2的诱导效果及单倍体加倍研究，为进一步提高玉米育种效率和品质提供理论依据和实验数据支持。
1.2 研究目的研究目的：本研究旨在探究玉米诱导系XKY-1和XKY-2在玉米诱导过程中的诱导效果及其单倍体加倍机制。
通过比较不同诱导系对玉米单倍体加倍的影响，揭示XKY-1和XKY-2在玉米杂种优势形成中的作用差异。
通过深入研究单倍体加倍过程中的关键调控因子，探讨其在玉米诱导和育种中的潜在应用价值。
本研究旨在为玉米杂种优势的形成机制提供新的理论支持，推动玉米单倍体加倍技术的应用和发展，为进一步提高玉米的产量和质量提供科学依据。
通过本研究的开展，以期为解决我国农业生产中的重要问题，如粮食安全和耕地资源利用提供新的思路和策略。
2. 正文2.1 玉米诱导系XKY-1的诱导效果玉米诱导系XKY-1的诱导效果是通过诱导剂处理玉米花药和胚稔来实现的。
在实验过程中，我们发现XKY-1的诱导效果表现出明显的特点。
XKY-1处理后的玉米花药及胚稔的愈伤组织形成率较高，说明XKY-1对于促进愈伤组织的形成具有一定的效果。
XKY-1处理后的愈伤组织细胞分裂活跃，胚胎的形成和发育速度较快，表现出良好的生长状况。
XKY-1处理还促进了玉米胚胚孢囊培养的成功率，提高了转基因玉米的育种效率。
单倍体育种技术在玉米育种中的应用
粮油农资 242023.9单倍体育种技术在玉米育种中的应用李晓娜1，张玉秋1，刘雪利2，于鸿雪3（1.吉林省辽源市农民科技教育中心，吉林 辽源 136200；2.吉林省辽源市农业科学院，吉林 辽源 136200；3.吉林省辽源市绿色食品发展中心，吉林 辽源 136200）1 单倍体育种技术1.1 单倍体获得途径单倍体育种技术是通过加倍人工诱导或自然生成的单倍体植株，主要途径有化学诱导、组织离体培养和诱导系品种间杂交法等，得到纯合的二倍体植株，再选育自交系。
1.2 单倍体加倍技术单倍体加倍技术有自然加倍和人工加倍两种方法。
自然加倍是在自然环境下，单倍体植株各组织的染色体自然加倍，通常玉米单倍体植株雌雄不调，自交结实率受雄穗的加倍率影响，诱导材料、种植环境和播种时期的不同都会影响种植试验，所以自然加倍率仅为10%左右，还有许多单倍体加倍率低于5%，甚至在自然环境下不加倍。
人工加倍是使用秋水仙素和除草剂类化学试剂处理植物的生长器官，诱导植物染色体加倍。
秋水仙素处理的植物加倍率较为理想，但秋水仙素有毒，还易造成植物的药害加重，需要探索出合理的方案才能尽量不伤害人、植株和环境。
所以，目前人工加倍主要使用毒性小、残留低、易降解的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟乐灵等除草剂类。
1.3 单倍体的倍性鉴定1.3.1 形态学鉴定 该方法最直观和便捷，单倍体的细胞核和细胞变小，导致植株在正常生长状态下较矮小，仅为二倍体的70%，花、叶和果实等均较小，目测即可选出大部分单倍体，单倍体开花早，花期长，花序密集。
1.3.2 染色体数鉴定 根据植株形态可将单倍体与二倍体区分，但鉴定必须用镜检确定，可区分主单倍体、嵌合体和非整倍体。
使用玉米根尖分生组织制作压片，显微镜下观察减数分裂细胞或体细胞中的染色体数量，可确定其倍数性。
1.3.3 叶片气孔鉴定 近年来最常使用的方法为叶片气孔鉴定法，叶片气孔鉴定法操作简单，且准确率较高，显微镜下观察气孔保卫细胞的长度，单倍体保卫细胞长度通常小于60微米，二倍体植株的保卫细胞长度通常在65微米以上。
论单倍体技术在玉米育种上的应用
论单倍体技术在玉米育种上的应用作者：郭怀志，任炳正，闻占飞来源：《种子科技》 2018年第3期在经济快速发展的现在，科学技术应用到了各行各业中。
单倍体育种技术能够减少玉米育种的时间，减少繁杂的过程，使玉米育种变得快速，对农业的发展有很大的帮助，因此，研究单倍体技术在玉米育种中的应用是非常有必要的。
1 单倍体技术在种植改良和育种中的应用1.1 运用单倍体技术创造和选择新型突变体在玉米育种的单倍体中，由于内在机能的单薄性、脆弱性，它在外界环境的变化中很容易发生自身的变化。
如果单倍体中内在的某一个机体因为外界环境的变化而产生自己的基因突变，就会导致它受到一定的影响，使其形状发生改变或者内在机能发生变化。
在玉米单倍体的研究中，由于所处环境的不同，受到的外界刺激不同，就会出现各种各样的突变情况。
如果能够在这些突变体中选择有利于育种的因子，并对这些有利因素加以研究发展，就会对玉米育种产生有利的作用。
1.2 运用单倍体技术进行育种改良轮回选择是玉米群体改良的主要方法，包括同胞轮回选择、族系选择、融合选择等方面。
但运用这些方法进行玉米群体改良需要很长的时间，这会导致其在漫长的改良过程中出现一些品种的变质。
在改良的时候如果能够使用单倍体技术，就可以消除显性基因对隐形基因的阻挡效果，这样就可以更加清晰地进行选择，使轮回选择的方法得到更加有效的优化，从而使玉米群体改良更加成功。
1.3 运用单倍体技术加快纯系的选育及亲本种子纯化在玉米育种的过程中，最重要的是要在育种中选择最优良的品种，选择产量高、抵抗力强、交配率高的品种进行自交，若利用单倍体技术来进行这项工作，在育种阶段只需要经过两代的转化，通过诱导单倍体，加倍后得到双倍体，这样在很短的时间内就能够得到纯合的二倍体，而且这种纯合二倍体有着最好的纯合性，在繁殖的过程中也会处于相对稳定的状态。
使用单倍体技术对亲本种子进行纯度的保护，也可以利用DH系对那些纯度破坏的亲本种子进行纯度的恢复，这样就能很好地保持亲本种子的纯度，培育出优良的品种。
单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践
单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践一、单倍体育种技术的概念及特点单倍体育种技术是指通过化学处理或特定的生物技术手段使植物体细胞发生不完全有丝分裂，产生单倍体植株。
单倍体植株的遗传物质是来自于一个亲本的单一染色体组。
由于单倍体植株只含有一个亲本的遗传物质，因此在杂交育种中可以避免杂交亲和性的问题。
单倍体植株也可以用于遗传图谱的构建、基因定位和功能分析等领域。
单倍体育种技术具有高效、快速、低成本等特点，因此在植物育种中得到了广泛的应用。
1. 提高育种效率单倍体育种技术可以大大提高玉米育种的效率。
传统的玉米育种方法需要耗费大量的时间和人力物力，而且效果并不十分理想。
而采用单倍体育种技术，则可以在短时间内大量获得单倍体植株，从而大大提高育种效率。
这不仅可以节约时间和成本，还可以加快新品种的选育速度。
2. 提高抗逆性随着全球气候变化的加剧，玉米受到极端气候的影响越来越大。
单倍体育种技术可以帮助育种人员快速获得大量的单倍体植株，并进行抗逆性筛选。
通过选择抗旱、抗病、抗逆能力强的单倍体植株，可以加速育种进程，培育出更适应气候变化的新品种。
3. 提高品质玉米的品质主要包括产量、品质和抗病性等方面。
单倍体育种技术可以帮助育种人员快速获取丰富的遗传变异体，并进行普遍遗传变异体的筛选，从而培育出产量更高、品质更好的新品种。
1. 遗传图谱的构建单倍体育种技术可以帮助育种人员快速制备一系列的单倍体植株，通过单倍体植株的遗传分析，可以迅速构建出丰富的遗传图谱，为玉米的种质创新提供重要的信息和素材基础。
2. 基因定位和功能分析单倍体育种技术可以为玉米的基因定位和功能分析提供丰富的遗传变异体。
通过对这些变异体的分析，可以迅速锁定目标基因的位置，研究其功能，并为进一步的玉米品种改良提供参考。
3. 杂交育种单倍体育种技术可以提高杂交育种的效率和速度。
通过单倍体育种技术，可以快速筛选出具有优良性状的单倍体植株，作为交配亲本，从而加速新品种的选育进程。
玉米单倍体诱导选系方法研究进展
玉米单倍体诱导选系方法研究进展摘要单倍体诱导选系的方法是一种快速选育玉米自交系的新方法，可以大幅提高玉米育种的效率。
该文就如何提高单倍体的诱导频率、单倍体的鉴定以及单倍体的加倍方法的研究进展进行了阐述和分析。
关键词玉米；单倍体诱导系；育种玉米是中国种植面积最大的粮食作物，直接影响到畜牧、轻工、能源及其相关行业的发展，直接关系到国家粮食安全以及人民生活水平的提高。
选育优良玉米杂交种的基础和关键是选育优良玉米自交系。
选育玉米自交系的常规方法有系谱法、回交法、轮回选择法等，但这些方法育种周期长、消耗资源多。
采用单倍体育种，可提高玉米自交系的选育效率，经过1～2代就可以得到纯合的玉米自交系。
诱导产生单倍体的方法有很多，其中利用单倍体诱导系诱导产生单倍体的方法不仅成本较低，而且诱导频率高。
1 高频诱导系的选育单倍体诱导选系的方法最早是由Chase在1949年提出的，采用人工或自然加倍的方法，将自然发生或人工培育的单倍体植株培育成纯合的二倍体植株，然后从中选育纯合自交系。
1956年Coe发现了Stock6及其衍生系，这种特殊的玉米材料能诱导玉米单倍体，使玉米单倍体诱导选系从理论上升到实际应用的层次。
张铭堂等在1992年将ACR-nj基因和ABP1基因导入Stock6，ABP1基因可控制不定根、叶鞘、茎秆色素的形成，ACR-nj基因能控制籽粒糊粉层、胚芽色素的形成，张铭堂等因此选育出了具有籽粒和植株显性双遗传标记的孤雌生殖诱导系。
导入标记基因后的Stock6存在许多缺陷，如诱导率较低、花粉量很少、结实性差等。
单倍体诱导选系方法的关键环节是单倍体的诱导。
诱导系的诱导率直接关系到单倍体发生的数量。
Krasnodar Markers（俄罗斯）、SW14（法国）、MHI（摩尔多瓦）以及后RWS和UH400（德国）均是通过杂交改良法从Stock6中衍生出的高频新诱导系。
我国利用单倍体诱导选系开展较晚，但取得了很大的成就。
玉米单倍体诱导加倍技术在实践中的应用
玉米是我国第一大作物,随着人口的增加和耕地的不断减少,生产上对高效、优质、抗逆性强的玉米品种的需求日趋迫切,这就要求我们出好品种、快出品种。
而常规育种周期较长、选择效率较低,育成一个玉米新品种需要经历10年左右,其中选育优良自交系要经历5~7年,这样很难满足出好品种、快出品种的要求。
单倍体技术、基因工程技术、分子标记辅助育种技术与常规育种技术的有机结合,大大缩短了自交系的选育年限,使常规选系的5~7年缩短为1~2年。
1单倍体诱导技术单倍体诱导技术在育种中的应用主要分为两个阶段:一是优良基础群体材料的诱导阶段。
本阶段根据基础材料的不同,可以选择F 1代或F 2代、F 3代进行诱导。
诱导时,以基础材料为母本、优良诱导系为父本进行杂交,秋季挑选胚乳糊粉层紫色胚无色的籽粒为准单倍体备用加倍处理;胚乳糊粉层紫色胚紫色的籽粒和胚乳糊粉层无色胚无色的籽粒均淘汰。
二是拟单倍体的加倍过程。
准单倍体的加倍方法主要有自然加倍法和人工药物处理加倍法。
由于自然加倍率很低,现在大多数科研单位均采用人工药物加倍方法,其中采用最多的是秋水仙素加倍处理方法。
秋水仙素是诱导多倍体效果最好的药剂之一。
它的作用机理:当细胞进行分裂时,一方面能使染色体的着丝点延迟分裂,于是已复制的染色体两条单条分离,而着丝点仍点连在一起,形成“X ”形染色体图像;另一方面是引起分裂中期的纺锤丝断裂,或抑制纺锤体的形成,结果到分裂后期染色体无微管牵引不能移向两极,而重组成一个双倍性细胞核。
这时,细胞加大而不分裂,或者分裂成一个无细胞核的子细胞和一个有双倍性细胞核的子细胞。
经过一个时期以后,这种染色体数目加倍了的细胞再分裂增长时,就构成了双倍性的细胞和组织。
2秋水仙素加倍流程2.1试剂和设备工具的准备试剂主要包括:Col (秋水仙素)、DMSO (二甲基亚砜)、蒸馏水、酒精、次氯酸钠;设备工具主要包括人工发芽室、冰箱、通风橱、防毒面具、手套、量筒、烧杯、带封闭盖的大玻璃瓶、大片滤纸、毛巾、托盘、喷玉米单倍体诱导加倍技术在实践中的应用基金项目:内蒙古农牧业科学院青年创新基金项目(2018QNJJN21);内蒙古自治区科技计划项目(2020GG0098);国家玉米产业技术体系通辽综合试验站项目(CARS-02-48);内蒙古自治区院士工作站建设项目“通辽市通科种业有限责任公司玉米院士工作站”。
玉米单倍体育种技术研究进展之单倍体的诱导与鉴定
玉米(Zea Mays L.)是世界三大粮食作物(玉米、小麦、水稻)之一,是世界范围内种植最广、产量最大的作物。
玉米也是我国第一大粮食作物,广泛应用于深加工、食品、饲料、植物绿色清洁能源等多种产业。
传统的育种方法主要是通过不断选育优良自交系,大量的杂交选育等手段进行,这个过程主要依靠育种者的育种经验,存在工作繁琐,任务量大,育种周期长,用地面积大等问题,不利于规模化和商业化育种。
1929年Randolph和Stadler首次报道了玉米单倍体[1],开始了育种专家和遗传学家对于单倍体育种的探索和研究。
随着全球商业化玉米育种的竞争日益激烈,玉米单倍体育种这一革命性的技术被越来越多的遗传育种家和种业公司广泛应用[2]。
玉米单倍体育种技术主要是通过单倍体诱导,经染色体加倍后能获得基因位点完全纯合的双单倍体系(DH系)的育种技术,在国内外应用和发展迅速,与常规育种方法相比,具有加快育种进程、直接淘汰含有不利性状的隐性基因、作为纯合的遗传学和育种研究材料等多方面优势。
因此该技术已经与转基因育种技术、分子标记辅助育种技术共称为现代三大玉米育种技术[3]。
单倍体育种主要包括单倍体产生、单倍体鉴定、单倍体加倍产生DH系、DH系育种等几个主要步骤。
本篇文章主要就单倍体的诱导和鉴定环节进行综述。
1单倍体的产生具有配子体染色体组的个体、细胞或组织,它们分化生长出的植株称作单倍体植株。
单倍体可通过自然发生和人工干预两种方法获得。
1.1自然产生单倍体玉米单倍体自然发生的频率很低,约为0.002%~ 0.02%[4],一般是因为在生殖期出现异常所形成的,且单倍体高度不育,因此在自然界存量极小,无法满足现代育种对庞大的纯系需求,所以通过人工干预方法成为主要的手段。
玉米单倍体育种技术研究进展之单倍体的诱导与鉴定宋俊乔张盼卢道文孙海潮牛永锋董文恒李永江张莹莹张晓辉(安阳市农业科学院河南安阳455000)摘要:玉米是我国重要的粮食作物,也被广泛用于饲料及工业深加工。
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玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究芦连勇;崔俊明;卢道文;孙海潮;牛永锋;王海莉【摘要】利用单倍体诱导系选育玉米自交系这一新的育种方法能够快速提供来自供体亲本的稳定纯系,大大缩短自交系选育年限,加快育种进程,提高选育效率.就玉米单倍体诱导系在育种应用中的3个方面进行了论述与探讨,揭示了提高单倍体诱导系诱导率和建立高效的单倍体加倍方法,以及对单倍体诱导系诱导性状的遗传规律和诱导机制研究等问题是目前单倍体诱导系在玉米育种应用中亟待解决的问题.玉米单倍体诱导系在玉米育种中显示出巨大的应用前景.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)009【总页数】3页(P5145-5147)【关键词】玉米单倍体诱导系;育种应用;发展前景【作者】芦连勇;崔俊明;卢道文;孙海潮;牛永锋;王海莉【作者单位】河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000;河南省安阳市农业科学院,河南安阳,455000【正文语种】中文【中图分类】S513选育优良玉米杂交种的基础和关键在于选育出综合性状表现优良的双亲自交系。
常规育种技术手段选育玉米自交系，获得一个纯系一般需要4～6年时间，耗费大量的人力、物力、财力。
目前，我国95%以上的玉米育种力量选育玉米新品种的技术手段都是利用系谱法、回交法和二环系法等常规育种技术手段。
常规育种技术手段存在的主要缺点是培育新品种周期长、速度慢、效率低不能适应现代育种产业化的激烈竞争要求，因此育种技术创新的主要方向之一就是利用优异种质快速选育玉米自交系和杂交种。
近年来利用单倍体诱导系诱导玉米单倍体这一新的快速育种方法倍受关注。
为此，笔者对玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用进行综述。
1 玉米单倍体诱导系介绍1.1 选育历程与进展 1949年，Chase提出了单倍体诱导选系的方法。
利用自然发生或人工培育的单倍体植株经人工或自然加倍获得纯合的二倍体，再从中选育自交系［1］。
1950年，Coe得到1个具有白色胚乳和紫色糊粉层的玉米自交系，经研究发现其有孤雌生殖能力，将其命名为Stock6。
Stock6成为世界上第1个被广泛利用的孤雌生殖诱导系。
Coe发现该自交系后代中可产生大约2.52%的单倍体植株。
Coe在1956年把控制籽粒性状和植株性状的2种显性标记基因R-nj 导入Stock6，经过自交和回交2代处理，显性色素基因可达到90%纯合，其基因型为ABPICR-njy;表现型为植株具有深紫色的叶片、茎秆、雄穗和花药，是由A1A2C2BPI互补基因控制;果穗籽粒为白色硬粒型，籽粒顶端有紫色斑块和紫色胚芽，籽粒Navajo斑纹，由A1A2C1C2R-nj互补基因控制。
因此其具有3重性状标记，如使用绿色植株与黄色籽粒的玉米材料作母本，Stock6作父本杂交，可根据杂交籽粒胚乳颜色、籽粒顶端和胚芽的颜色以及植株颜色3方面的表现型予以鉴定，鉴别出二倍体和单倍体籽粒和植株［2－5］。
1964年，Coe将控制色素形成的C基因的显性抑制基因C-1导入Stock6，以具有紫色盾状体的材料作母本来诱导单倍体，证明了Stock6诱导单倍体特性的可遗传性和潜在的利用价值［3］。
以后的研究证明Stock6单倍体诱导率通过选择可以大幅提高。
另外，Coe等将控制籽粒糊粉层和胚芽色素形成的ACR-nj基因和控制不定根叶鞘和茎杆色素形成的ABPI基因导入Stock6，使Stock6成为具有籽粒和植株双显性遗传标记的孤雌生殖单倍体诱导系，使Stock6具备了在育种中应用的必要条件［3］。
Chase使用的 A358，Trynov和 Zavalishina使用的 ZMS(Zarodyshevy Marker Saratovsky)，Chalyk使用的KMS(Korichnevy Marker saratovsky)及MHI(Modovian Haploid Inducer)等都可以诱导产生3%左右的单倍体胚［2］。
由于Stock6具有诱导母本雌配子体形成单倍体频率高的能力，目前已成为玉米育种中利用最多的诱导系材料。
育种家利用Stock6作父本诱导了大量的母本单倍体，从中获得的部分玉米自交系已在生产上利用。
张铭堂用单交种Oh43×Mo17作母本，用Stock6作父本，杂交获得660穗共305 100粒种子，经植株和籽粒标记性状选择，最后共获得249个双倍体纯系;经同工酶分析、形态性状鉴别和产量测试，成功育成2个玉米自交系应用于生产中［4］。
但是导入标记基因的Stock6在育种应用中发现存在缺陷，如花粉量少，穗粒腐病严重，结实性差，诱导率下降，因此国内外的育种家对Stock6进行了进一步加工。
通过杂交改良的方法相继育成了诱导率更高、综合性状有所改善的单倍体诱导系，如摩尔多瓦的ZMS、法国的SW14和俄罗斯的Krasnodar Markers。
中国农业大学用1个高油玉米改良群体BHO和Stock6杂交，经多代培育成功选育出“农大高诱1号”单倍体诱导系，该诱导系诱导率高达5.8%，比Stock6高出5倍左右，已应用于育种实践中;华中农业大学利用从美国引进的玉米单倍体诱导系Stock6作父本，与辽旅、WBM等6个玉米群体杂交进行单倍体诱导，经对诱导后代的植株育性、成株标记和籽粒鉴定已获得了一些双单倍体材料。
吉林省农业科学研究院利用Stock6作父本，与M278杂交进行单倍体诱导，经连续6代的测交和选择，成功选育出了高频率诱导系“吉高诱系3号”，平均诱导率达10%以上。
这些新的诱导系诱导率整体上有了提高，而且适应当地的生态环境，在育种中的利用价值已超越Stock6，但是这些从Stock6中选育出的衍生系都带有Stock6的缺陷，而目前用于改良Stock6的基础材料十分有限，因此限制了新的单倍体诱导系的选育［5］。
1.2 优点及诱导方法玉米双单倍体技术能够快速提供来自供体亲本的稳定纯系，大大缩短自交系选育年限，加快育种进程。
目前，世界上有250多个作物物种应用了双单倍体育种，12个物种中培育了300多个来自于栽培种的双单倍体系［2］。
与传统育种方法相比较，单倍体诱导选系方法实现了对配子体的直接选择，只需2～3代就可得到100%纯合的自交系，大大提高育种效率。
单倍体可以自然发生也可以诱导产生。
单倍体自然发生频率一般不超过0.1%，在育种实践中难以利用，因此，育种中常采用人工诱导的方法获得单倍体。
人工诱导可以显著提高单倍体发生频率。
人工诱导单倍体的方法主要有，①离体诱导:离体条件下培养花药或花粉，获得单倍体或纯合二倍体花粉植株;离体诱导的方法尚未得到规模化应用。
②利用射线处理、化学药物诱导孤雌生殖。
③活体诱导:单倍体诱导系杂交诱导单倍体;玉米中发现孤雌生殖单倍体诱导系Stock6而使单倍体育种成为了可能。
这3种方法比较，前2种方法获得单倍体的频率较低，并会伴生混倍体;而第3种方法单倍体诱导系杂交诱导单倍体具有操作简便、成本较低、诱导频率高等优点，是前2种方法无法比拟的。
利用单倍体诱导系诱导玉米单倍体这一新的快速育种方法目前已成为国外先锋公司(DuPont-pioneer)、孟山都公司(Monsonto)、先正达公司、KWS公司等进行玉米育种的一种重要方法。
2 玉米单倍体诱导系在育种中的应用研究2.1 利用单倍体诱导系选育玉米自交系玉米单倍体诱导系目前分为2种:父本单倍体诱导系和母本单倍体诱导系。
父本单倍体诱导系含有不确定配子体基因(ig)。
Kermicle在1969年第1次阐述了父本单倍体的频率由自然产生的0.012 5% 提高到3.000 0%是由于不确定配子体基因的作用;母本单倍体诱导系常用来作为父本给目标母本植株授粉，在杂交F1代中将产生一定比例的单倍体种子［6］。
怎样对单倍体诱导系杂交F1代的单倍体个体进行鉴定和单倍体个体的染色体加倍，是利用单倍体诱导系选育玉米自交系的重要环节。
目前，国内外在玉米诱导产生单倍体的鉴定上主要利用形态学鉴定法和遗传标记法。
(1)形态学鉴定法:植株生活力较弱，出苗顶土力较差，植株较矮，叶片较短颜色较浅，在正常的生长状态下常常比它的标准类型要小得多，雄穗不育或育性很低。
通过上述植株形态可以较容易地鉴定出单倍体植株。
通过比较玉米籽粒胚和盾片的大小也能够对单倍体作出初步鉴定，此法具有简便快速的优点;不足之处在于经验因素大，鉴定结果准确性较差，只能与其他鉴定方法结合使用［2］。
(2)遗传标记法:利用具有在不同遗传背景下能稳定表达的显性性状标记的基因型作供粉种，根据植株显性性状表达与否可将孤雌生殖来源的单倍体或双单倍体与杂交产生的杂合体快速区分开来。
单倍体诱导系带有颜色标记基因R1-nj从母本单倍体诱导系杂交获得的种子，如果糊粉层(RRr)和胚(Rr)均有色，则为杂交二倍体;如果糊粉层(rrr)和胚(rr)均无色，则为自交二倍体;如果糊粉层有色(RRr)而胚无色(r)，则为单倍体种子［3－5］。
单倍体个体的染色体加倍主要是自然加倍和人工加倍。
自然加倍和人工加倍的染色体加倍效率决定了单倍体植株产生后代的数量。
(1)自然加倍是指自然状态下单倍体各部分组织的体细胞发生的自然加倍现象。
单倍体自然加倍机制目前尚不清楚，细胞的加倍可能是核内加倍、核内有丝分裂、细胞融合等原因。
在一般情况下，单倍体植株表现为雌雄不调，单倍体植株雄穗的正常花粉粒很少，所以单倍体的自然加倍频率仅占全部单倍体植株的10%［7］。
有些材料不发生自然加倍，但从自然加倍的广泛程度来讲，单倍体回复二倍性是细胞的一种本能反应。
大部分杂交诱导出来的玉米单倍体的雌穗都能够正常吐丝，90%以上的雌穗是自然可育的，然而雄穗的自然育性要比雌穗低得多，基因型不同的材料间存在很大差异性。
一般情况下雄穗的自然育性都不超过20%，因此大部分单倍体植株不能自交结实。
雄穗育性问题已成为单倍体诱导系育种应用中的限制性问题，因此仅仅依靠单倍体的自然加倍难以满足育种实践要求，必须对其进行人工加倍。
(2)人工加倍目前主要是利用秋水仙素和氮氧气体处理来加倍单倍体植株的染色体数目。
秋水仙素的加倍效果与多种因素有关。
在一定范围内，试剂浓度、处理时间与加倍效果呈正相关，如秋水仙素浓度过高，处理时间过长都会加重药害。
Han 等在2006年使用0.06% ～0.50%秋水仙素溶液处理单倍体幼苗，将单倍体雄穗的加倍频率提高到20% ～50%。
1979年白守信等利用细胞助渗剂二甲基亚砜与秋水仙素配合可有效提高加倍效率［8］。
2002年Kato利用N2O气体加倍染色体技术处理单倍体诱导系产生的单倍体，结果发现在压强为6 kg/cm2时处理玉米单倍体幼苗2 d，可明显提高可育雄穗和雌穗的比例［9］。