玉米单倍体育种的研究进展
玉米单倍体加倍实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握玉米单倍体加倍技术的基本原理和操作步骤。
2. 了解不同加倍方法对玉米单倍体加倍效率的影响。
3. 探讨玉米单倍体加倍过程中可能存在的问题及解决方案。
二、实验材料1. 玉米单倍体诱导系（Stock6）2. 不同浓度的秋水仙素3. 50%葡萄糖溶液4. 无菌操作台、移液枪、离心管、培养皿、滤纸等三、实验方法1. 玉米单倍体诱导：将Stock6玉米单倍体诱导系播种于培养基中，培养至单倍体植株长出。
2. 加倍处理：a. 将诱导出的单倍体植株移至含有不同浓度秋水仙素的培养基中，培养一段时间。
b. 将处理后的植株移至50%葡萄糖溶液中，继续培养。
c. 对不同加倍方法进行处理后的植株进行观察、统计。
3. 加倍效果鉴定：a. 对加倍后的植株进行形态学观察，记录植株高度、叶片数等指标。
b. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定，确认其是否为纯合子。
四、实验结果与分析1. 加倍效果：a. 在秋水仙素浓度为0.1mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果最佳，加倍率约为70%。
b. 在秋水仙素浓度为0.2mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果次之，加倍率约为50%。
c. 在秋水仙素浓度为0.3mg/L的培养基中，玉米单倍体加倍效果较差，加倍率约为30%。
2. 加倍植株形态学观察：a. 加倍后的植株高度、叶片数等指标与正常植株无明显差异。
b. 加倍后的植株生长旺盛，抗逆性增强。
3. 加倍植株分子标记鉴定：a. 对加倍后的植株进行分子标记鉴定，结果显示均为纯合子。
b. 加倍后的植株遗传稳定性良好。
五、讨论1. 秋水仙素浓度对玉米单倍体加倍效果有显著影响，适宜的浓度可以提高加倍率。
2. 50%葡萄糖溶液有利于加倍植株的生长发育，提高其抗逆性。
3. 分子标记鉴定结果表明，加倍后的植株遗传稳定性良好，为玉米育种提供了优质材料。
六、结论本实验通过秋水仙素加倍方法成功提高了玉米单倍体的加倍率，为玉米育种提供了优质材料。
玉米单倍体育种技术研究进展
文章编号：1005-2690（2009）11-0021-03中图分类号：S513.035.2文献标志码：A玉米单倍体育种技术研究进展高军，贺兰，李斌，马杰（北京金色农华种业公司华北事业部，河北石家庄050011）摘要：本文介绍了玉米单倍体育种的几个关键步骤，对如何获得单倍体、如何进行单倍体鉴定以及单倍体加倍等技术进行了综述，并对玉米单倍体育种的现状和发展前景作了初步分析。
关键词：玉米；单倍体；诱导；孤雌生殖；标记玉米在全世界范围广泛种植，是仅次于小麦和水稻的第三大粮食作物，同时也是粮食作物中用途最广、可开发产品最多、用量最大的工业原料。
随着人口的增加和经济的发展，玉米的需求量不断上涨。
耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。
而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间，加之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[1]。
常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。
近年来，单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率，开辟了玉米育种的新途径。
1单倍体育种思路与步骤加快自交系的选育和纯化历来是玉米育种工作的主要内容和基础。
采用单倍体育种技术选育自交系可使材料的纯化从常规育种的5～7年缩短到一二年，大大提高了育种效率。
从我国育种现状看，单倍体育种技术已经成自交系选育的重要手段，并在生产实践中得到广泛应用。
近年来，随着人们对单倍体育种的深入研究和科技的进步，逐渐形成了单倍体育种思路：⑴诱导获得单倍体；⑵单倍体水平的选育；⑶多倍体的重新合成[2]。
其中，单倍体的获得和单倍体的二倍化是玉米单倍体育种的关键过程。
玉米单倍体育种技术主要步骤有：⑴自然发生的单倍体、孤雌生殖、花药（花粉）培养、远缘杂交单亲染色体消失、延迟授粉诱导、辐射诱导以及利用利用单倍作者简介：高军(1982-)，男，内蒙古包头人，大学本科学历，主要从事玉米种子营销工作。
玉米单倍体育种技术的研究进展
基 因频率 是有 效 的 。回交转 育法 是改 良玉 米 自交
系 的快速有 效 的 方法 ， 以 能 提 供 某 种 优 良 性 状 的
有利 基 因的 自交 系作 为供 体 ， 通 过 连 续 回交 将 有 利基 因 导人受 体 自交 系 中。二环 系法是 目前育种 中 的常用 方法 ， 具有 操作 简易 、 见效快 等优 点 。但
黑龙江农业科 学 ２ ０ １ ４（ ９ ）： １ ５ ０ ～１ ５ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ａ ｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
凝
玉米 单 倍 体 育种 技 术 的研 究 进 展
张 强 （ 黑龙 江省 农业 科 学院 草业研 究所 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ８ ６ ）
单倍 体诱 导 方法包 括 花药 培养 和小 孢子 培养 等 。 目前 ， 在 玉 米 育种 实 践 中 主要 利 用单 倍 体诱
导 系杂 交人 工诱 导产 生单 倍体 。其 基本 过程 是 以 选 系用 的基 础材 料 为 母 本 ， 以孤 雌 生 殖诱 导 系 为
父 本进 行杂 交 ， 在 当 代 杂 交 果 穗 上 就 可 以 产 生 一
的方 法 Ⅲ ３ ‘ 是 单倍 体 育种 技术 的必 要基 础 。
１ 玉 米 单 倍 体 育种 的研 究情 况
单倍 体 是 指 只具 有 配 子 染 色 体 的 个 体 或 细 胞 。单倍 体可 由雌 配 子或雄 配子 产 生 。高等植 物 中 自然 出现 的单倍 体 几乎 都是 由于 生殖 过程 不正 常产 生 的 ， 如 孤 雌 生 殖 和 孤雄 生殖 等 。孤 雌 生 殖 是 自然 产生单 倍 体 的主 要方 式 ， 它 是指 卵 细胞 未 经受 精 而发 育成 单倍体 的孢子体 。 单倍 体 可 自然 发 生 ， 也 可 以通 过 诱 导 的方 式
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）
・ — － 一“— ＋一 — － 十一 ”— 卜 “— 卜 ”－ － 卜 ”－ ’ 一 “－ ＋ 一 “— 卜 ”— “十 — ・ 卜 ”十 －＋ ＋ ＊＋ 一＋ 一＋ 一＋ 一＋ 一－ ４－“ ＋ 一＋ 一－ ４ －一＋
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
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单倍体育种技术是一种重要的种质创新方法，通过将玉米花粉诱导产生无染色体的花粉母细胞，结合化学诱导剂处理，使花粉母细胞发生有丝分裂，形成单倍体植株。
单倍体植株具有单一基因型，因此可以加速育种过程，提高育种效率。
下面，我将详细介绍单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践。
玉米是我国的重要粮食作物和经济作物，通过单倍体育种技术可以加快玉米种质创新的速度。
单倍体植株具有单一基因型的特点，可以用来筛选优良的农艺性状和抗性，加速对玉米基因的了解和利用。
通过单倍体育种技术可以实现多个亲本的杂交，并且不受杂交障碍的限制，有利于进行杂种优势的利用和新品种的选育。
单倍体植株还可以通过遗传工程等技术手段进行基因插入或删除，进一步改良玉米的性状和品质。
在实践中，单倍体育种技术已经在玉米种质创新中得到了广泛应用。
通过单倍体诱导技术，育种人员可以将不同的亲本杂交产生大量的单倍体植株。
这些单倍体植株可以根据自身性状进行初步筛选，并进行自交或重组杂交，通过连续选择和杂交，最终选育出具有优良性状和抗性的新品种。
通过单倍体育种技术，研究人员成功选育了抗赤霉病的玉米新品种。
单倍体育种技术还可以应用于玉米遗传育种的基础研究中。
通过分析不同单倍体植株的性状和基因型，可以了解不同基因对玉米性状的影响，并研究基因之间的相互作用和遗传规律。
这对于深入了解玉米的遗传机制，揭示重要基因及其功能具有重要意义。
通过对不同单倍体植株进行遗传分析和基因组学研究，研究人员成功鉴定了多个与玉米籽粒产量和质量相关的关键基因。
单倍体育种技术还可以应用于玉米育种中的基因编辑和转基因改良。
通过单倍体育种技术，可以利用遗传工程手段插入或删除特定基因，从而实现对玉米性状和品质的改良。
通过单倍体育种技术，研究人员成功插入了与抗虫害和抗病害相关的基因，使得玉米具有更高的抗性和产量。
单倍体育种技术在玉米种质创新上具有重要的应用与实践价值。
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，
玉米单倍体育种技术研究进展及展望
宁夏农林科技，基金项目：宁夏农林科学院自主研发项目（DWHZC-2017007）。
作者简介：佘奎军（1982-），男，宁夏平罗人，副研究员，硕士研究生，主要从事玉米遗传育种工作。
E-mail：通信作者：杨国虎（1970-），男，宁夏银川人，博士，研究员，主要从事玉米遗传育种工作。
E-mail:收稿日期：2020-04-26修回日期：2021-06-091单倍体的发现及单倍体诱导系的选育玉米单倍体育种技术研究进展及展望佘奎军1，刘艳妮2，程晋龙1，杨国虎11.宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏银川750002；2.银川能源学院，宁夏永宁750105摘要：玉米是重要的粮食、饲料作物，以及医药、工业原料。
选育优质高产的玉米杂交种对保障粮食安全，推动畜牧业的发展和保障工业原料的持续供给具有非常重要的作用。
单倍体育种技术是利用诱导系诱导产生孤雌生殖单倍体，单倍体加倍后可以快速获得纯系。
利用该技术可加快玉米自交系选育进程，提高选育效率。
文章阐述了单倍体育种的关键技术，包括单倍体诱导系的选育、单倍体诱导的机理、影响单倍体诱导率的因素、单倍体的鉴定方法、单倍体加倍的条件，分析了单倍体育种技术存在的问题，展望了玉米单倍体育种技术应用前景。
关键词：玉米；单倍体育种技术；诱导系中图分类号：S513文献标识码：A文章编号：1002-204X （2021）10-0025-06doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2021.10.007Research Progress in Double Haploid Breeding Technology of MaizeAbstract Key words 2562卷10期R njABPI2产生单倍体诱导的机制qhirBqhirMATRILINEL MATLZmPLA NOTLIKE DAD NLDZmPLA MATRILINEL MATL NOT LIKE DAD NLDqhirZmDMP ZmPLA ZmDMPZmDMP3单倍体的诱导率及其影响因素佘奎军，等玉米单倍体育种技术研究进展及展望264单倍体的鉴定方法R njR njR njR nj R njR njR nj6单倍体育种技术存在的问题及展望R njABPI5单倍体的二倍体化方法CRISPR CasgRNACRISPR Cas参考文献：[1]CHASE S S.Selection for parthenogenesis and monoploids[J].Agronomia,1952,44:263-267.[2]COE E H.A line of maize with high haploid frequency[J].The American Naturalist,1959,93:381-382.[3]KERMICLE J L.Androgenesis conditioned by a mutationin maize[J].Science,1969,166:1422-1424.[4]LASHERMES P,BECKERT M.Genetic control ofmaternal haploidy in maize(Zea mays L.)and selection of haploid inducing lines[J].Theoretical&Applied Genetics,1988,76:405-410.[5]CHALYK S T.Creating new haploid-inducing lines ofmaize[J].Maize Genet Coop Newslet,1999,73:53.[6]Röber F K,GORDILLO G A,GEIGER H H.Invivo haploid induction in maize-performance of new inducers and significance of doubled haploid lines in hybrid breeding[J].Maydica,2005,50:275.[7]CHEN S J,Song T M.Identification haploid withhigh oil xenia effect in maize[J].Acta Agronomica Sinica,2003,4:19.[8]CAI Z G,XU X H,LIU Y L et al.The breeding ofJAAS3-haploid inducer with high frequency partheno-genesis in maize[J].Jorunal of Maize Sciences,2007, 151:1-4.[9]LI L,LI H C,XU X W,et al.Preliminary optimiza-tion of in-vivo haploid induction in maize[J].Journal of China Agricultural University,2012,171:9-13.[10]李向永，姜龙，王薪淇，等.糯玉米单倍体诱导和加倍的研究[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2016，44（8）：90-96.[11]WEBER D F.Today’s use of haploids in cornplant breeding[J].Advances in Agronomy,2014，123:123-144.[12]HU H,SCHRAG T A,PEIS R,et al.The geneticbasis of haploid induction in maize identified with anovel genome-wide association method[J].Genetics,2016,202:1267-1276.[13]PRIGGE V,MELCHINGER A E.Production ofhaploids and doubled haploids in maize[M].In:Loy-ola-Vargas VM,Ochoa-Alejo N(eds)Plant cellculture protocols.Berlin:Springer,2012:161-172. 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单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展
单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展林霞1，高波1，王志安2，王沛政2，夏春兰2，唐秉晖3，（1.石河子农业科技开发研究中心，石河子832000；2.新疆康地种业科技股份有限公司，乌鲁木齐830011；3.新疆农业大学农学院，830052）摘要: 综述了单倍体育种技术在玉米育种中的研究与应用进展，包括玉米单倍体的获得途径和二倍体加倍方法的研究现状、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自己的见解。
关键词:玉米；单倍体；二倍体加倍作者简介：林霞（1987-）女，新疆喀什人，助理研究员，研究方向为作物遗传育种，Email：linxiaxia1314@基金项目：八师石河子市农业科技攻关计划（2013NY13）玉米（Zea mays L.）是最早应用杂种优势的作物之一，而适应性强的自交系是开展此项工作的前提。
目前自交系选育的主要方法有：常规选育法和单倍体育种法。
常规选育法存在着育种周期长、选择效率低、至少需要4-6年的周期[1]。
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体的单倍体的获得途径、单倍体加倍技术及单双倍体植株的鉴定进行概述，并对单倍体育种技术在玉米育种中应用价值和发展前景提出自己的见解。
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，主要有诱导系品种间杂交法、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间杂交指用该系作亲本，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籽粒。
Stock6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2.29％的孤雌生殖单倍体[2]。
Stock6存在植株生长矮小、雄花散粉较小、结实性较差，标记基因弱等缺点，玉米育种工作者结合各个特定区域环境，不断选育更加优良的诱导系，培育出了农大高油高诱l号、高诱5号、吉高诱系3号、MHI、RWS等诱导频率较高的诱导系[3]，并在育种工作中应用。
玉米单倍体育种研究进展
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玉米单倍体育种的研究应用进展
植物组织培养结业总结玉米单倍体育种研究进展姓名：张曦班级：农学 101学号：指引教师：张素勤玉米单倍体育种研究进展摘要：阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中应用。
涉及玉米单倍体获得办法、鉴定办法、二倍体加倍办法、在玉米育种中应用等,重点阐述了加倍办法和基本材料选取，指出单倍体育种应注意几种问题，并提出单倍体育种技术发展前景。
核心词：玉米；育种；单倍体；二倍体加倍随着人口增长和经济发展，玉米需求量不断上涨。
耕地面积减少和环境恶化使人们对高产、优质、抗逆性强玉米新品种需求日益迫切。
而当前用常规育种办法获得高配合力纯合自交系需耗费大量人力和时间。
常规育种技术已经越来越不能满足人们育种需求。
近年来，单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段发展提高了育种效率，开辟了玉米育种新途径。
单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用，当前国外大概60%马齿型自交系， 30%硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。
在国内最早开展此项研究是中华人民共和国科学院遗传所，通过孤雌生殖技术，在不到里育成3000 各种孤雌生殖纯系，其中综合性状优良或个别性状突出，可直接或者间接用于育种近350个。
此外近几年中华人民共和国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面研究，当前也都育成了各种性状较优良DH系，并且选育出各种优良组合参加国家级和省级区域实验，遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定，并在生产上进行推广。
一、单倍体发现单倍体是指只携有配子染色体数目个体，自然界中单倍体是通过不正常受精形成，普通发生频率很低。
1922年，Dorothy Bergner 初次发现了野生曼陀罗单倍体，此后，烟草、小麦等其她物种单倍体被相继发现。
玉米单倍体发现相对较晚，Randolph一方面观测到品种间或自交系间杂交后裔中有0.011%～0.103%孤雌生殖单倍体，并且不同杂交组合中单倍体产生频率存在较大差别。
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玉米是我国最为重要的粮食作物之一，也是全球种植面积最广、生产量最高的粮食作物。
玉米的遗传改良一直是农业科技领域研究的重要方向之一。
而单倍体技术作为种质创新的关键技术之一，也被广泛应用于玉米遗传育种中。
本文将重点介绍单倍体技术在玉米种质创新上的应用与实践。
一、单倍体技术简介单倍体技术是指通过人工诱导雄性生殖细胞的不分裂发育形成的单倍体植株。
具体操作流程为将花粉供体与雌蕊蕾供体处理后，将形成的单倍体植株进行筛选和鉴定，最终获得有用的材料。
单倍体技术可以通过重组不同亲本的基因从而获得新的品种。
在玉米育种中，单倍体技术被广泛应用于杂交育种、物种间杂种育种、基因转化以及基因组学研究中。
1. 加速育种单倍体技术可以将玉米杂交种的世代间隔从5年左右缩短到1年左右，从而加速育种进程。
通常情况下，杂交育种需要至少6代自交纯化，才能得到稳定的纯系自交系。
而单倍体技术可以在第一代自交系中筛选和鉴定稳定的纯系品系，因此可以大大缩短育种周期，提高育种效率。
同时单倍体技术还可用于物种间杂交，获得物种间稳定的材料，为玉米基因育种提供了更多的可能性。
2. 基因组学研究基因组学是研究基因组结构和功能的学科，单倍体技术可以极大地促进基因组学研究。
玉米基因组规模达到2500兆碱基对左右，相比较而言，人类基因组规模约为3兆碱基对，因此，对于玉米基因组结构和功能的研究，需要大量的研究材料。
传统的玉米杂交育种需要大量的时间和人力资源，而单倍体技术可以迅速地获得高效率和质量的分子标记，这为进一步的基因组学研究提供了强大的支持。
3. 基因转化单倍体技术可以为多种基因转化方法提供基础材料。
在基因转化过程中，需要大量的高易感性、高再生性的植物组织作为转化材料。
单倍体植株可以在相对短的时间内获得纯合的基因型，为细胞培养和基因转化提供有用的材料。
不仅可以提高基因转化的效率，还可以降低育种成本，为新品种的创造提供便利条件。
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、单倍体育种技术的原理单倍体育种技术是利用人工手段将杂交玉米种子中的单倍体植株通过诱导加倍处理，使其成为纯合子植株，从而提高杂交育种中的选择力和效率。
其原理主要包括以下几个方面：1. 人工诱导：通过化学诱导或物理因素的处理，使杂交种子中的单倍体植株出现率增加，从而提高单倍体植株的诱导效率。
2. 加倍处理：对诱导成功的单倍体植株进行加倍处理，使其染色体数目增加，从而转化为纯合子植株。
3. 人工受精：利用人工授粉的方法，将不同的单倍体植株进行交配，获得新的组合优势，从而开展新的玉米杂交育种。
通过以上原理，单倍体育种技术可以实现对玉米种质的创新和改良，为育种工作提供了新的手段和途径。
二、单倍体育种技术在玉米种质创新中的应用单倍体育种技术在玉米种质创新中具有广泛的应用价值，主要体现在以下几个方面：1. 提高育种选择力：单倍体育种技术通过增加单倍体植株的诱导出现率和加倍处理效率，可以提高育种过程中的选择力，对玉米的种质进行更精准的选择和筛选。
3. 拓展育种途径：单倍体育种技术可以拓展玉米育种的途径和方法，通过横向组合和纯合子的方法，可以获取更多新的种质资源，为玉米的种质创新提供更多的可能性。
1. 提高玉米产量：通过单倍体育种技术，可以加快对玉米产量相关性状的筛选和选择，获得更高产的优质玉米品种。
1. 加快育种进程：单倍体育种技术可以加快育种的进程，提高育种效率，为玉米杂交育种提供更多的可能性。
2. 拓展种质资源：单倍体育种技术可以拓展种质资源，通过对不同单倍体植株的人工受精，可以获得更多新的玉米种质资源。
通过以上发展前景的分析，单倍体育种技术在玉米种质创新中具有广阔的发展前景，将为玉米育种工作带来更多的可能性和机遇。
玉米单倍体育种研究进展及展望
ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ，ｉ ｅ ｔｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｕ ｌ ｇ ｍ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒ ｍａ ｚ ａ ｌ ｉ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔｏ ｎ ｈ ｏ ｂ ｉ ｔ ｏ ｏ ｉｅ ｈ ｐ ｏ ｄ，ａ ｄ ｅ ａ ｏ ｉ ｎ ｎ ｌｂ — ｒ ｔ ｓ ｏ ｈ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｌ ｉ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓ ｉ ｉ ｒ ｅ ｉ ｇ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔｏ ｆｈ ｐ ｏ ｄ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｍａ ｚ ｂ ｅ ｄ ｎ ． ｃ ｅ
胞 都具 有发 育成 完 整植株 的“ 潜在 全能 性” 理 。 明光 等 （ ９ ５ 在我 国首 次获得 玉米 花粉 植株 ， 原 谷 １７ ） 杭玲 等育 成 了花培 杂交 种“ 三 １ ” 于 １ ９ 桂 号 ， ９ ２年通 过广 西壮族 自治区 品种审 定 ， 推广 面积 为 ５３ ３ ３ｈ ， ３ ． ｍ 这是 国 内 外 用 花培 方 法育 成 的第 一个 玉米 杂交 种 ［ 。此 后 ， ５ ］ 国内外 学者 利 用花 药 离体 培 养方 法 在快 速 获得 玉 米纯
第４ 期
戴 惠 学 ， ： 米 单 倍 体 育 种 研 究 进 展 及 展 望 等 玉
４ ５
混 合 给玉 米授 粉 ， 导率 比分 别授 粉高 。远 缘花 粉诱 导孤 雌生殖 效果 不稳 定 ， 同材 料 的变异很 大 ［ ］ 诱 不 ２。
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【摘要】单倍体育种技术在玉米种质创新上的应用与实践是当前农业领域的研究热点之一。
本文首先介绍了单倍体育种技术的基本概念，以及探讨了玉米种质创新的重要性。
随后，详细阐述了单倍体育种技术在玉米种质改良、杂交育种、耐逆性改良以及产量和品质提升方面的应用和实践。
未来发展方向上，本文认为单倍体育种技术将为玉米种质创新带来新的可能性，促进玉米产业的进步。
通过综合利用单倍体育种技术，能够为玉米产业提供更多的技术支持，提高生产效率，推动农业现代化的发展。
单倍体育种技术的不断发展将为玉米种质创新领域带来更加广阔的前景和发展机遇。
【关键词】关键词：单倍体育种技术、玉米种质创新、应用、实践、改良、杂交育种、耐逆性、产量、品质、探索、发展、可能性、综合利用、产业进步。
1. 引言1.1 单倍体育种技术的基本概念单倍体育种技术是指利用单倍体生物材料进行育种的一种先进种质改良技术。
单倍体是指只有一套染色体的生物体，通常是由杂交后的杂种通过雄性不育剂处理或其他方法诱导形成的。
单倍体育种技术的基本原理是将杂种通过雄性不育或化学诱导等方式转变成为单倍体，然后再通过杂交、选择和再组合等方式进行育种。
单倍体育种技术利用单倍体的特性，可以实现加倍效应，即使得隐性基因显现出来，有利于挖掘种子中的隐藏潜力。
这使得品种的遗传变异更为多样，促进了种质的创新与进步。
单倍体育种技术还可以缩短育种周期，提高育种效率，加快新品种的育成速度。
通过单倍体育种技术，可以克服玉米杂种育种过程中的某些困难，提高玉米的遗传纯度和稳定性，为玉米种质创新提供了新的途径和可能性。
单倍体育种技术的应用，将为玉米产业带来更多的机遇和挑战，推动玉米产业的发展。
1.2 玉米种质创新的重要性玉米作为世界上最重要的粮食作物之一，其种质创新对于提高玉米产量、抗逆性和品质具有重要意义。
种质创新是指通过引进、筛选、改良和利用新的种质资源，以创造新的、优质的生物品种的过程。
玉米单倍体育种技术研究进展
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 （ Ａ １９ ）目前人们多利用 两个 自交系产 Ｆ Ｏ，９４ ． 生 的 Ｆ 代的杂种优势来提高玉米 的产量 和抗病性 ， Ｉ 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 ， 以连续 多年的人工 自交 与选择 ， 加 获得一个纯系平均需要 ４ ６ 的时间． －年 而通过单倍体育种获得 的单倍体 ， 一经 加倍形成的二倍体 ， 就是一个标准 的 自交系． 以大大缩短育种周期 ， 现代植物育种 中快速 、 这可 是 高效 的育种途径之一．
第 ２ 卷 第 ５ ５ 期
２ １年 ９ ００ 月
内蒙古民族大学学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｎ ｅ ｎ ｏｉ ｉｅ ｓｔ ｏ ｔ ｎ ｌ ｉｓ ｏ ｒ ａ ｆ Ｉ ｎ ｒ Ｍｏ ｇ ｌ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｆ ｒ Ｎａ ｉ ａ ｉ ｅ ａ ｙ ｏ ｔ
Ｖｏ ．５ Ｎｏ５ １ ２ ．
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玉米单倍体诱导系及其在育种中的应用研究
玉米单倍体诱导系简介
作物遗传育种 ---
❖ 讲解内容
一、玉米单倍体诱导系介绍 二、玉米单倍体诱导系在育
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❖ 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Байду номын сангаас本
的稳定纯系,大大缩短自交系选育年限,加快育种进 程.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.
－6－
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.
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二、玉米单倍体诱导系在育种中的 应用研究
1 利用单倍体诱导系选育玉米自交系 2 单倍体诱导系诱导率研究 3 单倍体诱导系诱导性状的遗传规律和诱导
机制研究
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三、 单倍体诱导系在玉米
育种中的应用前景与展望
目前,世界上利用单倍体诱导选系的方法在美国先锋 公司、孟山都公司,法国利马格兰公司,瑞士先正达公 司,德国KWS 公司等都已大规模应用,单倍体诱导选 系正逐步替代传统选系方法.,我国正在建立和完善从 亲本选配、诱导系选择以及玉米育种中各环节鉴定 技术和手段的育种体系.我国育种科研单位通过已有 的单倍体诱导系与国内的优良玉米种质杂交和回交 创造出了诱导率更高、遗传标记性状更强的新诱导 系,应用于育种实践中.玉米单倍体诱导选系在玉米育 种中的应用前景是十分诱人的.国内外的大量研究已 经证实,采用单倍体诱导系的方法是可行的.
玉米单倍体育种技术的研究进展
生态与农业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald116通过单倍体育种技术，能够在一个世代中得到纯合二倍体，可以在纯合二倍体中选取双单倍体，相比于传统育种技术，单倍体育种时间大大减少，成本降低，因此单倍体育种技术在世界范围内都有广泛应用。
1 获取单倍体的技术获得玉米单倍体植株的方法主要有以下几种。
1.1 自然发生自然界中很多生物都是二倍体，动物基本上都是二倍体，自然界中很多低等植物都是孢子繁殖，也就是单倍体，因此也就不存在不育的问题。
高等植物在生长过程中可能发生变异而出现单倍体植株，但是相对于二倍体和多倍体，单倍体植物非常弱小，并且呈现高度不育，很难在自然界生存，因此自然界中的单倍体植物非常少。
1.2 孤雌生殖有很多方法能够实现玉米的孤雌生殖，例如用紫外线照射玉米花粉粒，采用异种花粉授粉，将玉米花粉用如甲苯胺蓝等化学药剂处理等，都能产生单倍体，但是化学药剂获得单倍体的方法可靠性有待证实，因为这种方法得到的植株可能发生形态或者生理方面的畸变。
1.3 花粉刺激产生单倍体用花粉刺激玉米子房的方法，能够获得单倍体，并且获得单倍体诱导体系，体系的优点是高效并且稳定。
这种诱导效果会受到授粉季节和授粉时间的影响，控制授粉时间在12～22h质检，有概率从子房中获得单倍体植株，夏季诱导的效果不如春秋两季，实验表明，在25500个子房中能够获得再生植株278株，经检查，单倍体植株有22株，因此花粉刺激子房诱导单倍体的方法具有可行性，但是需要注意控制好时间，子房传粉15h就有获取单倍体的可能，随着时间延长，子房授精的危险会增加。
1.4 利用花药和花粉获得单倍体利用花药和花粉获得单倍体主要是培养植物组织后诱导愈伤组织，愈伤组织分化产生植株，但是并不是所有的孢子都能够实现无性繁殖，获取单倍体时还可能出现双倍体和二倍体，植株二倍体化可能无法结实或者生长困难，理论上这是一种获得纯系的快速、有效的方法，但实际上应用非常少。
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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植物组织培养结业总结玉米单倍体育种的研究进展姓名：张曦班级：农学 101学号： 1009010070指导老师：张素勤玉米单倍体育种的研究进展摘要: 阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用。
包括玉米单倍体的获得方法、鉴定方法、二倍体加倍方法、在玉米育种中的应用等,重点阐述了加倍方法和基础材料的选择，指出单倍体育种应注意的几个问题，并提出单倍体育种技术发展前景。
关键词:玉米；育种；单倍体；二倍体加倍随着人口的增加和经济的发展，玉米的需求量不断上涨。
耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。
而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间。
常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。
近年来，单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率，开辟了玉米育种的新途径。
单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用，目前国外大约60%的马齿型自交系， 30%的硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。
在我国最早开展此项研究的是中国科学院遗传所，通过孤雌生殖技术，在不到20年里育成3000 多个孤雌生殖纯系，其中综合性状优良或个别性状突出，可直接或者间接用于育种的近350个。
此外近几年中国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面的研究，目前也都育成了多个性状较优良的DH系，并且选育出多个优良组合参加国家级和省级区域试验，遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定，并在生产上进行推广。
一、单倍体的发现单倍体是指只携有配子染色体数目的个体，自然界中的单倍体是经过不正常受精形成的，一般发生频率很低。
1922年，Dorothy Bergner 首次发现了野生的曼陀罗单倍体，此后，烟草、小麦等其他物种的单倍体被相继发现。
玉米单倍体的发现相对较晚，Randolph首先观察到品种间或自交系间杂交的后代中有0.011%～0.103%的孤雌生殖单倍体，并且不同杂交组合中单倍体产生的频率存在较大的差异。
尽管单倍体的发现较早，但人工单倍体的产生经历了漫长的过程。
直到1964年，Guha和Maheshwari使用花药培养，第一次在实验室得到了人工的曼陀罗单倍体。
二、获得玉米单倍体技术1.1 自然发生的单倍体生殖过程异常所引起的孤雌或孤雄生殖而来的玉米单倍体,自然发生的单倍体的频率极低,仅为10-5～10- 8。
由于单倍体高度不育,其植株和它的组织器官等都比它们的二倍体弱小,所以自然界中存在的单倍体很少。
1.2 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；利用紫外线处理的玉米成熟花粉粒给正常植株授粉, 让已无授精能力的花粉去刺激未受精的卵细胞单性发育成单倍体的胚；利用甲苯胺蓝等化学药剂处理花粉产生单倍体。
化学药物诱导孤雌生殖常易产生一些影响生理生化和形态上的畸变, 其可靠性常受到怀疑。
1.3 花粉、花药培养用花药、花粉组织培养技术获得单倍体。
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。
1.4 传粉玉米子房诱导单倍体利用花粉的生物刺激作用来诱导传粉的玉米子房产生单倍体植株, 可建立起高效、稳定的玉米单倍体诱导体系。
汤飞宇(2004)等研究了授粉时间长短和季节对单倍体诱导效果的影响研究。
结果表明: 当授粉时间控制在12～22 h, 授粉子房均有可能诱导出单倍体植株，春秋季诱导单倍体植株的效果比夏季好。
从26400个子房中获得281株再生植株, 经根尖压片检查其中24 株为单倍体植株, 证明了利用传粉植株诱导单倍体植株是可行的。
利用传粉的玉米子房来诱导单倍体植株, 有助于启动卵细胞单性胚胎发育。
玉米子房传粉15h 即有可能被诱导出单倍体植株, 如授粉时间延长, 会增加子房授精的危险, 因此利用传粉玉米子房来诱导产生单倍体植株, 关键在于控制好授粉时间。
1.5 远缘杂交单亲染色体消失在远缘杂交中, 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。
1.6 辐射诱导用射线照射花或父本花粉经X射线处理后, 给去雄的母本授粉, 以影响授精, 诱导单性生殖产生单倍体。
1.7 利用高频诱导单倍体材料美国发现了一个高频诱导单倍体的材料并定名为Stock6, 为早熟、白色、粉质、硬粒型的玉米, 后又经过两次回交和两次自交导入了控制子粒性状和植株性状的两种显性标记基因。
它具有两个标记性状: 子粒有斑纹、成株叶片和叶鞘呈紫色, 均是由互补基因控制。
Stock6诱导产生单倍体的原理已经清楚, 双授精过程中一个精子与极核结合, 而另一个精子不能与卵结合形成授精卵。
在育种实践中用作父本, 被诱导的育种试材作母本, 大约有3%的单倍体胚。
此外还有A358、ZMS、MKS、MHI 等一些单倍体诱导材料, 均能够产生大约3%的单倍体胚。
在以上这些材料中, 目前利用较多的是Stock6, 育种家已利用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加以利用。
张铭堂(1992)用Stock6 作父本, 诱导单交种OH43×Mo17, 共获得600个杂交果穗计305100粒种子, 经子粒标记选择和植株标记选择, 最后获得249个双单倍体纯系, 现已育成2个玉米自交系, 并配出优良的商业杂交种。
刘纪麟(2001)从美国引进了玉米诱导系Stock6, 并用它作父本对WBM、辽旅等6个玉米群体进行了单倍体诱导, 经对诱导后代的子粒、成株标记和植株育性的鉴定, 已获得一些双单倍体材料。
三、单倍体加倍方法3.1 单倍体的自然加倍在自然生长环境中，单倍体植株各组织的体细胞发生自然加倍的现象比较普遍。
玉米单倍体植株自然加倍的概率为0.4%～1.2%，但自然加倍率受环境与基因型的影响，不同的基因型自然加倍的频率差异较大，有的材料不发生自然加倍，有的材料自然加倍率达10%。
通常情况下，玉米单倍体植株表现为不育和雌雄不协调，而雄穗的育性是自然加倍的关键。
对于自然加倍率高的材料，依靠自身的育性恢复便可以自交结实；而对于自然加倍率低的材料，对其进行人工加倍就显得十分必要。
3.2 单倍体的人工加倍单倍体人工加倍的方法较多，玉米单倍体常用的方法有浸种法、浸芽法、注射法、组织培养加倍法、气体加倍法等。
刘志增、宋同明使用注射法在6叶期和拔节期分别注射不同浓度的秋水仙素溶液，结果发现，注射0.05%和0.1%的秋水仙素溶液，在拔节期的散粉率分别是2.86%和5.71%；而6 叶期的散粉率分别是18.52%和23.08%，显著高于拔节期的加倍效果。
魏俊杰等也进行了相关的研究，结果表明在6叶期的注射效果显著高于拔节期。
文科等使用秋水仙素溶液，以不同的加倍方法进行了对比研究，结果发现，浸根法和注射法对植株的伤害比较严重，浸种法和注射法的散粉率和结实率较高，浸种法的加倍效果较好，注射法次之。
3.3 组织培养加倍技术组织培养加倍的方法是将秋水仙素、除草剂或其他试剂添加到培养基中，对花药、小孢子或单倍体愈伤组织等进行加倍处理，然后经分化得到DH植株的方法。
Wan等用0.05%和0.025%秋水仙素分别处理单倍体愈伤组织24、48、72h，结果发现，处理72h加倍效果较好，136株再生植株中有107株自交结实。
Saisingtong等在诱导培养基中添加5～1000 mg/L的秋水仙素，研究发现，低浓度的秋水仙素(5mg/L)长时间处理(7d)或高浓度秋水仙素(250mg/L)短时间处理(1～3d)有利于花药胚状体结构的形成。
秋水仙素浓度越高加倍效果越好，但高浓度的秋水仙素抑制植株的分化再生。
Barnabás等用0.02%和0.03%的秋水仙素处理玉米小孢子，得到了高度可育的再生植株[37]。
由于秋水仙素是致癌物质，对身体健康影响较大，因此科研工作者试图寻找一种既对人体安全、同时加倍率又高的替代品。
在随后的研究表明，除草剂是代替秋水仙素的理想选择。
Wan 等使用amiprophosmethyl(APM、pronamide、oryzalin和trifluralin4种除草剂处理玉米花药单倍体愈伤组织，结果表明，10μmol/LAPM和10μmol/Lpronamide 对单倍体愈伤组织的生长和分化抑制作用小，加倍率高；oryzalin 加倍效果好，但严重抑制愈伤组织的生长和再生植株的分化；低浓度的trifluralin加倍效果较差，高浓度又对愈伤组织的生长和再生植株的分化有较强的抑制作用。
David 等对月季、马铃薯、冬青、芒草、甜菜、小麦等也报道了除草剂加倍成功的研究。
3.4 气体加倍法在玉米6叶期，用一氧化二氮气体(600kPa)处理2d，可以显著提高单倍体植株的可育性，44%的单倍体植株能自交结实；没有用一氧化二氮气体处理的单倍体，只有11%的单倍体植株能自发加倍。
四、单倍体在玉米育种中的应用利用单倍体技术可缩短培育优势杂种时间, 克服远缘杂交产生的不亲合性、提高诱变育种的效率、合成玉米育种新材料。
单倍体技术培育玉米自交系在美国正被玉米商业育种家广泛地利用。
在我国, 最早开展此项研究的中国科学院遗传研究所, 通过采用孤雌生殖技术, 在不到20年的时间里已育成3000多个孤雌生殖纯系, 其中综合性状优良或个别性状突出, 可直接或间接用于育种的近350个, 选出多个优良组合参加省级和国家级区试。
遗单6号、科玉10 号、秦单5号已通过审定, 并在生产上进行推广。
五、玉米单倍体育种的前景单倍体技术在玉米育种上应用具有如下优点:快速获得纯系; 在单倍体中能简化基因互作, 去掉超显性效应, 保留有利的加性和加性上位效应; 还可淘汰有害的、致死和半致死的隐性基因。
但是, 单倍体育种技术也存在缺点: 不能有效打破不良基因的连锁; 基因间的重组几率较低; 单倍体的诱导频率不高。
此外, 重组二倍体时染色体加倍具有一定的困难。
目前, 二倍体化的频率能达到15%～25%。
随着对单倍体现象的深入研究和科技进步, 这些限制因素被最大限度地克服了, 形成了一种新的育种思路- - 分解育种(梁文科,2004)。
分解育种包括3个阶段: 获得单倍体; 在单倍体水平上进行选育; 多倍体的重新合成。
而单倍体的获得是分解育种的基础, 利用单倍体技术获得纯系是分解育种的重要研究方向之一。
对玉米而言, 分解育种方案简化为两个阶段: 即获得单倍体和单倍体的二倍体化。
提出利用单倍体技术获取玉米自交系: 利用自然发生或人工培育的单倍体植株, 经过自然或人工加倍获得双单倍体和纯系。
因为从单倍体到纯系只需一个世代, 并且单倍体技术的应用是对配子进行选择, 获得优良的遗传重组的机会高于合子的选择, 并可缩短自交系的选育年限, 提高育种效率。