玉米双单倍概念
玉米诱导单倍体育种技术与应用 ppt课件
Inducer
Stock6 ZMS WS14 5329C KEMS MHI RWS UH400
CAUHOI
2020/2/16
诱导系
Rate(%)
2.3 0.6～3.4 3.0～5.0 3.05～18.57
6.3 5.5～6.7 8.65～13.39
8～15 1.9～9.2
subproject 2.2
▪ 多------易于规模化 ▪ 快------选系速度快 ▪ 好------纯度高 ▪ 省------
3）单倍体育种应用状况
国内：2013－250万个单倍体以上
规模化单倍体育种
国外应用
▪ 先锋、孟山都、先正达、利马格兰、KWS 等均有大规模应用,DH系占新选系可以达到 90%，已经替代传统选系成为主要的选系 方法
生产上应用的诱导系类型
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农大高诱5号(CAUHI5)果穗与植
关联群体自交系与诱导系CAUHI5杂交后表现
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籽粒标记R-nj遗传---花粉直感
果穗中的单倍体
单倍体产生的生物学机理：
雄配子体发育
双受精示意图
(引自Fre´de´ ric Berger等，2008)
（二）、单倍体鉴定
田间鉴定（早期） 细胞遗传学方法 形态学方法 放射性方法 除草剂 方法 分子标记法 遗传标记法 ★ 油份鉴定法
2020/2/16
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一、背景介绍
产生玉米单倍体的途径
1) 品种间杂交自发产生的孤雌生殖单倍体 2) 不定配子体基因ig诱导的孤雄生殖单倍体 3) 化学和物理方法诱导的单倍体 4) 花药组织和花粉培养产生的单倍体 5) 雌穗、子房或胚珠的离体培养 6) 孤雌生殖诱导系杂交诱导产生单倍体
玉米孤雌生殖单倍体加倍技术研究进展
文章编号：1005-0906(2010)01-0012-03玉米孤雌生殖单倍体加倍技术研究进展黎亮，李浩川，徐小炜，陈绍江(中国农业大学，国家玉米改良中心，北京100193)摘要：玉米单倍体育种技术能显著加快育种进程。
单倍体高效率加倍是单倍体技术能否广泛应用于育种实践的关键因素。
综述了单倍体加倍的主要方法，介绍常用的秋水仙素化学加倍技术，对其他细胞分裂抑制剂也做了简要介绍，并对今后的单倍体加倍研究进行了展望。
关键词：玉米；单倍体；染色体加倍；秋水仙素中图分类号：S513.035.2文献标识码：AResearch Progress of Haploid Doubling Technology on MaizeLI Liang,LI Hao-chuan,XU Xiao-wei,CHEN Shao-jiang(China Agricultural University,China National Maize Improvement Center,Beijing100193,China) Abstract:Application of haploid technology can significantly accelerate the breeding process in maize breeding. Currently,widely application of this technology depends on the haploid doubling efficiency.It was reviewed that the main methods of chromosome doubling in maize,including the commonly used colchicine,as well as other microtubule inhibitors.Perspectives on chromosome doubling were also mentioned.Key words:M aize;Haploid;Chromosome doubling;Colchicine单倍体育种能显著地缩短育种进程、提高育种效率，是玉米育种的重要技术之一。
第7章_花药培养及单倍体育种
一、单倍体的概念及其来源
1、概念 单倍体(haploid)：是指具有配子体染色体数（n） 的孢子体(植物个体)。 单倍体有一元单倍体和多元单倍体。
南瓜的单倍体和二倍体 的雄花和雌花
单倍体植物的特点：
体细胞染色体数减半； 生长发育弱，体形小、各器
官明显减小； 雌、雄配子严重败育，有的
生根培养：将分化出的芽苗转入含NAA的生根培 养基中，一般2周左右可形成根。
烟草花粉植株的生根培养基： 1/2 MS + 2%蔗 糖 + 0.5%琼脂。
壮苗培养：在生根培养基或基本培养基中添加 多效唑（1-3mg/L），提高蔗糖浓度（5-8%）。
培养条件： 25 ℃，光照下。
花粉植株的驯化移植
② 激素选择
烟草和毛曼陀罗：仅含蔗糖的琼脂板 茄子花药培养中： MS＋2,4-D 0.5 mg/L＋KT 1mg/L
n 93.8% 2n 6.2% MS＋2,4-D 2 mg/L ＋ KT 1mg/L
n 64,1% 2n 35.9%
③ 蔗糖：一般为3％～15％
烟草和油菜：2～3％诱导花粉胚； 水稻：3～6％诱导愈伤，分化时2～3％； 小麦：8～11％麦芽糖诱导愈伤，分化时5～8％蔗 糖； 玉米：12～15％诱导愈伤； 甘蔗：高达20％。
➢ 二，认为小孢子发育过程中花药内源激素平衡在 不断改变，随花药的成熟，激素平衡变得不适合 小孢子的生长和分裂，或脱分化必须的一些物质 被消耗尽，从而引起培养效果不佳。
花粉发育时期的确定
•鉴定花粉发育时期的方法可用涂片法来进行。 •为方便起见，可找出与花粉发育时期相对应的形 态学指标。
（3） 花药预处理
体细胞干扰 生殖细胞的自发加倍 培养过程的各种影响因素
第十章 单倍体与多倍体育种
②倍性鉴定长成为花粉株后，要检查其染色体数，确定其倍性。 方法：根尖→固定→染色→压片→ 镜检 ③加倍花粉植株未经自然加倍时，一般为单倍体，不能正常结实， 因而需人工加倍（秋水仙素）。 双子叶植物可采用1.5份0.1—0.4%的秋水仙素十1份羊毛脂， 调成糊状乳液，涂株单倍体植株的腋芽或生长点，使生长点加倍 成二倍体。 单子叶植物如小麦、水稻等可将幼苗或新生的分蘖株基部浸在 0.04—0.1%秋水仙溶液中，在20—25℃下1—4天，取出用清水 洗净，栽入土中，可获得染色体加倍植株。 加倍时要注意秋水仙素浓度，植物种类不同，其浓度不同。 ④选择花粉株加倍成活后，要像一般植物管理一样，种子成熟后， 应单株、单穗分别苗种，备作进一步的试验。F1后各代的选育工 作同一般选育工作一样进行试验、鉴定、从中选出优良株系，扩 大繁殖试种，最后用于生产。
四、诱发多倍体的方法： 1、用物理因素诱异多倍：
物理因素有：温度激变，机械创伤，电离射线非电离射线、 离心力等。 物理因素虽可诱导多倍体，但频率较低，在多倍体诱导中成 效不大。
2、用化学因素诱导多倍体：
秋水仙素处理方法：
①秋水仙素介绍 秋水仙素是从百合科秋水仙植物中提炼出来的一种剧毒药剂， 其分了子式为C22H25NO6 H2O。一般秋水仙素是淡黄色粉末， 纯品是针状结晶体，性极毒，对中枢神经有麻醉作用，进入眼 睛，会使其失明，易溶于水、酒精、氯仿和甲醛中，不易溶解 于已醚和苯。
④处理方法：
浸渍法：多用于处理干种子，萌动种子及幼苗。 滴液法：禾本科幼苗，茎基部生长点切一小斜口，使其夹住一 小片滤纸，用吸管滴药液，浓度0.02—0.05%。双子叶植物，用脱 脂棉将顶芽，腋芽包裹住，然后滴液每日一至数次，反复数日 注射法：是用注射针头把秋液注入植株小苗分蘖节的上部。 这种方法适于禾本科谷类作物，尤其对水稻加倍，效果良好。 富民农处理方法 富民农的化学名称：对甲苯磺硫苯胺苯汞，分子式 C19H17H9NSO2，为灰白色粉末，基本不溶于水，溶于丙酮。使 用时应先将纯的药粉1克倒入25ml丙酮中，在热水中（80℃左右） 加热，制成淡黄色溶液，趁热将此液徐徐倒入1000ml原液稀释到 0.01—0.03%即可使用。 还有乙酸（IAA）、氧化亚氨（N2O）等也可加倍染色体数目。
国内玉米单倍体诱导及籽粒鉴别技术的研究进展
东北农业科学 2020,45(6):28-31，85Journal of Northeast Agricultural Sciences DOI：10.16423/ki.1003-8701.2020.06.008国内玉米单倍体诱导及籽粒鉴别技术的研究进展王化冰、刘励蔚\朴莲玉\唐铭\冯咏琪2,修荆昌h(1.吉林省农作物新品种引育中心，长春130000;2.吉林省种子管理总站，长春130000)摘要：玉米单倍体育种技术具有缩短育种周期、改善远缘杂交不亲和等优势，在玉米育种科研单位和企业中应用十分 广泛，并与转基因育种技术、分子标记辅助育种技术并称为现代玉米育种三大技术。
单倍体育种的核心是利用孤雌生殖 诱导系诱导产生单倍体，进而加倍形成DH系，为配制杂交组合提供材料基础。
中国在该技术应用上起步较晚，但发展 速度较快。
本文就孤雌生殖诱导系的诱导机理、诱导系的选育和单倍体籽粒鉴定方法=个方面，综述了我国在玉米单倍 体育种诱导及鉴别方面的研究进展，旨在为该方向的研究提供借鉴参考。
关键词：玉米；单倍体；研究进展中图分类号：S513 文献标识码：A文章编号：2096-5877(2020)06-0028-04Research Progress on Maize Haploid Induction and Grain Identification in ChinaWANG Huabing',LIU Liwei1,PIAO Lianyu',TANG Ming1,FENG Yongqi2,XIU Jingchang'*(1.Jilin Province Crop Introduction and,Breeding Center of New Varieties,Changchun 130000; 2.Jilin Provincial Seed Management Station,Changchun 130000, China)Abstract：The technology of maize haploid breeding has the advantages of shortening the breeding cycle and improving distant hybridization incompatil)ility.It is widely used in maize breeding research units and enterprises.Maize haploid breeding technology,transgenic breeding technology and molecular marker-assisted breeding technology constitute three major technologies of modern maize breeding.The core of haploid breeding is to use parthenogenet-ic induction lines to induce haploids,and then to double to form DH lines,providing a material basis for the configuration of hybrid combinations.China started late in the application of this technology,l>u t has developed rapidly. This article reviews the research progress on maize haploid breeding in China in three aspects of selection,the induction mechanism of parthenogenetic induction lines,selection of induction lines,and haploid identification methods,aiming at providing reference for researchers in this direction.Key words：Maize;Haploid;Research progress玉米单倍体育种技术以其能显著缩短育种周期，改善远缘杂交不亲和等优势被育种工作者广泛应用。
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。
玉米单倍体育种表现
玉米单倍体育种是一种育种技术，通过诱导玉米花粉中的细胞减数分裂不完全或不正常，从而产生具有单倍体染色体组的玉米植株。
单倍体植株具有一半的染色体数目，通常为2n=20（玉米的染色体数为2n=40），因此被称为单倍体。
玉米单倍体育种可以用于加速育种过程、选择优良基因和杂交品种等。
在单倍体育种中，单倍体植株会表现出一些特殊的性状，其中包括：
1. 外部形态：单倍体植株通常较小，叶片狭窄，植株高度较低，与二倍体植株相比较为矮小。
2. 生长发育：单倍体植株的生长发育速度较快，从种子萌发到开花结实的时间较短。
3. 花序和花粉：单倍体植株的花序较小，花粉少且较小，有些单倍体植株甚至无法正常产生花粉。
4. 叶色：部分单倍体植株叶片可能呈现异色，如黄叶。
需要注意的是，单倍体植株的表现会受到环境因素和基因型的影响。
此外，由于单倍体植株的基因组处于不稳定状态，存在一些不利于育种的问题，如易发生染色体重组和遗传变异等。
因此，在玉米单倍体
育种中，需要结合其他育种技术和综合评价方法，进行进一步的选育工作。
玉米单倍体育种原理
玉米单倍体育种原理宝子们！今天咱们来唠唠玉米单倍体育种这个超有趣的事儿。
你看那玉米地，一排排玉米就像一个个小卫士站在那儿。
可你知道吗，这些玉米的培育背后可有超级神奇的原理呢。
咱先来说说啥是单倍体。
宝子们可以把单倍体想象成是玉米细胞里的“小精简部队”。
正常的玉米细胞啊，就像是一个装备齐全的大部队，里面有两组染色体，就像有两套完整的作战计划一样。
可是单倍体呢，它只有一组染色体，就像是只拿了一套作战计划就出来闯荡的小队伍。
这单倍体是怎么来的呢？这就有好几种魔法啦。
有一种魔法叫花药培养。
你想啊，玉米的花药就像是一个小小的魔法盒。
在这个花药里面呢，住着花粉细胞，这些花粉细胞就是潜在的单倍体来源哦。
科学家们就像聪明的魔法师，把花药取出来，然后放在特制的“魔法培养液”里。
这个培养液就像是一个充满魔力的温泉，花粉细胞在里面就开始发生奇妙的变化。
它们开始分裂、生长，慢慢地就变成了单倍体的小植株。
这就像是从一个小小的魔法种子，培育出了一棵独特的小玉米苗。
还有一种魔法是诱导孤雌生殖。
这就更有趣啦。
就好像是玉米妈妈自己一个人就能生出宝宝来。
正常情况下呢，玉米得有花粉爸爸的参与才能产生种子。
可是在这个魔法下，科学家们想办法让玉米妈妈的卵细胞自己就发育成了胚胎，然后长成小植株。
这个小植株就是单倍体的啦。
这就像是玉米妈妈自己创造了一个小奇迹，没有爸爸的帮忙，也能有自己的小宝贝。
那得到单倍体玉米植株后呢？这才是刚刚开始哦。
单倍体玉米植株有个小问题，它比较弱小，就像一个小婴儿，还没有完全长大。
这时候就需要另一个魔法啦，那就是染色体加倍。
这就好比是给这个小婴儿注入了超级能量，让它一下子变得强壮起来。
科学家们会用一些化学药剂，就像是魔法药水一样，让单倍体玉米植株的染色体加倍，这样它就从只有一组染色体变成了和正常玉米一样有两组染色体的植株了。
咱再从农民伯伯的角度来看。
农民伯伯种了这种用单倍体育种培育出来的玉米，那可就像挖到了宝藏。
产量高了，就能多卖点钱，生活也能过得更好啦。
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玉米双单倍概念
玉米双单倍是一种遗传育种技术，旨在加速育种过程并提高玉米的遗传纯度。
它是通过诱导玉米花粉体细胞经过无性生殖产生双单倍体植株。
传统的玉米育种方法需要多代交配和选择才能获得纯合系，这个过程通常需要很长时间。
而双单倍技术可以在一代中即可获得纯合系，大大缩短了育种周期。
双单倍技术主要包括以下步骤：
1. 花粉体细胞培养：收集玉米花粉并将其培养在营养培养基上，使其发育成为胚囊。
2. 体外诱导及培养：将花粉体细胞暴露于适当的培养基中，通过特定的化学物质或生理条件诱导其产生胚囊和植株。
3. 植株再生：通过培养基中的激素和营养物质促进双单倍体植株的再生和生长。
4. 纯合系筛选：通过分子标记或表型特征等方法对双单倍体植株进行筛选，选择出所需的纯合系。
利用玉米双单倍技术，育种者可以在短时间内获得高纯度的玉米纯合系，并能够更快速地进行后续的遗传改良和选育工作。
这项技术在玉米育种领域具有广泛应用前景，为提高玉米品质、抗病虫害性能以及适应性等方面的改良提供了有效手段。
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