玉米诱导小麦杂种F1代DH系研究

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利用玉米花粉诱导小麦双单倍体,可以缩短育种年限,加快育种进程,提高育种效率。近年来,诸多学者在利用玉米花粉诱导小麦双单倍体方面进行了诸多研究,但在这一技术体系中,小麦单倍体幼胚的诱导、小麦单倍体幼胚萌发成苗的条件以及小麦单倍体植株的染色体加倍方式及处理浓度等问题仍需进一步探索和完善。本研究以小麦杂交F1代和矮败小麦为试验材料,以玉米品种农科大18为花粉供体,进行小麦单倍体胚诱导,并对小麦单倍体植株进行染色体加倍,在获得小麦DH系(Double Haploid)的同时,为小麦双单倍体育种提供技术参考和方法指导。本研究取得以下结果:(1)花期调节试验发现,2019年1月14日、21日移栽于温室的玉米能够与2018年10月20日种植于大田的小麦花期相遇,在本研究中两者播期相差92~99天时,花期基本相遇。(2)培养方式对授粉穗的得胚率影响显著。授粉穗在离体培养条件下的得胚率(24%)约为田间自然条生长条件下得胚率(11.87%)的2倍。(3)温度对小麦单倍体幼胚的萌发率无显著影响。4℃条件下,10个杂交组合的幼胚平均萌发率为32.52%;25℃条件下幼胚平均萌发率为33.02%;统计分析发现,基因型对小麦单倍体幼胚的萌发率有显著影响,在10个杂交组合中,材料19F1-35萌发率(4℃,25%;25℃,20.83%)较低,材料19F1-59(4℃,37.50%;25℃,43.18%)萌发率较高。(4)矮败小麦经诱导产生的小麦单倍体幼胚,分别接种于1/2MS培养基和2/3B5培养基,方差分析显示,在这两种培养基上幼胚萌发率和成苗率无显著差异。单倍体幼胚在1/2MS培养基上的萌发率为41.67%,在2/3B5培养基上的萌发率为35.42%,前者为后者的1.18倍;单倍体幼胚在1/2MS培养基上的成苗率为35.42%,在2/3B5培养基上的成苗率为25%,前者为后者的1.3倍。(5)小麦单倍体植株染色体加倍研究发现,以培养基表面添加浓度为8 g/L的秋水仙素处理24 h的加倍效果最好,加倍效率可达到14.7%。
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