4個熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系利用價值研究

摘要：為系統(tǒng)評價4個云誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)和加倍效果，為熱帶亞熱帶地區(qū)玉米雙單倍體技術(shù)的規(guī)模化運用提供新的誘導(dǎo)系和理論依據(jù)，以13份溫?zé)嵊衩纂s交種為母本、4個云誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系為父本，進行雜交誘導(dǎo)和加倍試驗，對4個誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)率、標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率、單穗平均單倍體粒數(shù)及14份單倍體材料自然加倍率進行分析。結(jié)果表明，4個誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)率和標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率之間存在顯著差異，云誘一號的平均實際誘導(dǎo)率（6.45%）和平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率（42.92%）最低，與其他3個誘導(dǎo)系之間的差異均達到了極顯著水平，云誘二號、云誘三號、云誘四號的平均實際誘導(dǎo)率分別為12.82%、11.15%、11.69%，平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率分別為70.08%、78.08%、80.03%，三者之間差異不顯著；云誘二號誘導(dǎo)母本材料產(chǎn)生的單穗平均單倍體粒數(shù)最多（27.75粒），顯著優(yōu)于其他3個誘導(dǎo)系；14份單倍體材料的授粉率為3.6%～19.6%，加倍結(jié)實株率為1.2%～10.7%。在對不同基礎(chǔ)材料進行誘導(dǎo)時，云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單穗平均單倍體粒數(shù)最多，平均實際誘導(dǎo)率最高，產(chǎn)生高誘導(dǎo)率組合（實際誘導(dǎo)率gt;15%）的概率最大，誘導(dǎo)獲得的單倍體自然加倍效果好；云誘三號誘導(dǎo)能力強且誘導(dǎo)效果比較穩(wěn)定。綜上所述，在進行熱帶和溫?zé)岱N質(zhì)育種過程中可加強對熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系云誘二號和云誘三號的利用。

關(guān)鍵詞：玉米；單倍體；熱帶單倍體誘導(dǎo)系；誘導(dǎo)率；自然加倍

中圖分類號：S513.03""文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2025）01-0109-08

大量獲取單倍體是運用雙單倍體（double haploid，簡稱DH）技術(shù)培育玉米新品種的第一步，人為選育出誘導(dǎo)能力強的高頻誘導(dǎo)系將有助于實現(xiàn)高效生產(chǎn)單倍體，推動DH技術(shù)的規(guī)模化運用，加快玉米種質(zhì)的改良和新品種的選育。

自然情況下，單倍體發(fā)生的概率一般不超過0.01%^［1］。為了提高獲取單倍體的效率，科研工作者對體外培養(yǎng)花藥（花粉）產(chǎn)生單倍體與雜交誘導(dǎo)孤雌生殖產(chǎn)生單倍體這2個技術(shù)方向進行了研究。在實驗室培養(yǎng)花藥（花粉）產(chǎn)生單倍體難度大、效率低，很難運用到玉米育種生產(chǎn)中，而通過誘導(dǎo)系與優(yōu)良玉米種質(zhì)材料雜交誘導(dǎo)孤雌生殖產(chǎn)生單倍體在田間即可操作，且簡易高效，使得誘導(dǎo)系成為誘導(dǎo)單倍體產(chǎn)生的必備遺傳工具。自Coe于1959年選育出第1個誘導(dǎo)率達到3%左右的孤雌生殖誘導(dǎo)系——stock6后，國內(nèi)外科研人員紛紛對誘導(dǎo)系stock6進行了改良，選育出了誘導(dǎo)率大幅提高的EMK（6%～10%）、PHIs（12.1%～14.5%）、農(nóng)大高誘1號（1.92%～9.25%）及高油誘導(dǎo)系CAUHOI（5.3%～5.8%）等一系列誘導(dǎo)系^［2-5］。從利用這些誘導(dǎo)系誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體到進行單倍體染色體組加倍獲得純合的DH系只需2～3個世代，大幅降低了育種周期和成本，使得玉米DH育種技術(shù)進入實質(zhì)應(yīng)用階段，成為現(xiàn)代玉米育種的核心技術(shù)之一^［6］。美國杜邦先鋒、拜耳（孟山都）、德國KWS等國際公司已經(jīng)在玉米育種項目中大規(guī)模運用DH技術(shù)，每年育成DH系高達5 000份以上，實現(xiàn)了規(guī)模化DH系育種^［7］。DH育種技術(shù)在我國也得到了高速發(fā)展，目前，我國生產(chǎn)上應(yīng)用較多的玉米單倍體誘導(dǎo)系主要是溫帶誘導(dǎo)系，如農(nóng)大高誘5號（誘導(dǎo)率可達12%）和吉高誘3號（平均誘導(dǎo)率達10.40%）等高頻誘導(dǎo)系^［8-9］。然而溫帶誘導(dǎo)系在熱帶亞熱帶地區(qū)應(yīng)用時，往往表現(xiàn)出誘導(dǎo)率低、顏色標(biāo)記不明顯、適應(yīng)性差、花粉量小、難以擴繁等特點，導(dǎo)致DH技術(shù)在這些地區(qū)難以規(guī)模化運用。

為加快熱帶亞熱帶地區(qū)DH育種技術(shù)的規(guī)模化運用，特別是針對熱帶種質(zhì)材料被誘導(dǎo)率低、顏色標(biāo)記不明顯等情況，專化型誘導(dǎo)系的選育尤為重要。本研究對4個新選育的熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)率、單穗平均雜交總粒數(shù)、單穗平均單倍體粒數(shù)、標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率及自然加倍率等性狀進行系統(tǒng)性評價測定，以期篩選出抗逆性強、花粉量大、誘導(dǎo)率高、顏色標(biāo)記明顯且適宜在熱帶亞熱帶地區(qū)種植的熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系。

1"材料與方法

1.1"試驗材料

選用13份溫?zé)嵊衩纂s交種為測驗種（表1），以4個云誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系為被測系（表1）進行雜交誘導(dǎo)，根據(jù)雜交后代單倍體產(chǎn)生的頻率評價不同誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)率。供試的4個誘導(dǎo)系均由云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米遺傳育種及應(yīng)用創(chuàng)新團隊引進熱帶抗病玉米材料對高誘5號進行連續(xù)不斷的測驗、改良、回交和自交選育而成。4個誘導(dǎo)系的籽粒Navajo標(biāo)記顯色明顯，且具有花粉量大、散粉期

1.2"試驗設(shè)計

1.2.1"雜交誘導(dǎo)試驗

2022年夏季在云南省昆明基地種植試驗材料。為使母本的吐絲期與父本的散粉期正常相遇，將13份母本材料一次性播種，4個父本誘導(dǎo)系分2批播種（與母本同期和晚母本 5 d 各播種1批），每份母本材料播種3行，每份父本材料每批次種2行，行長2.5 m，行距0.6 m，株距0.21 m，每行種植14株。在花期，將母本的雌穗套袋，取誘導(dǎo)系花粉，采用NCⅡ遺傳交配設(shè)計進行雜交誘導(dǎo)獲得F1代，每個雜交組合誘導(dǎo)3～5穗并在果穗成熟后及時收獲，用于進行準(zhǔn)單倍體籽粒鑒選和誘導(dǎo)率統(tǒng)計分析。

1.2.2"準(zhǔn)單倍體籽粒鑒選

果穗成熟收獲后，根據(jù)籽粒Navajo顏色標(biāo)記性狀，進行單穗逐粒鑒定。胚乳頂部紫色、胚芽無色的籽粒被確定為準(zhǔn)單倍體籽粒；胚乳頂部和胚芽均有紫色或胚乳無色、胚芽紫色的為雜合二倍體籽粒；胚乳和胚芽均無色的籽粒為花粉污染籽粒^［10］。統(tǒng)計準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)和總雜交籽粒數(shù)。

總雜交籽粒數(shù)=準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)+雜合二倍體籽粒數(shù)；

準(zhǔn)誘導(dǎo)率=準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)/總雜交籽粒數(shù)×100%^［1］。

1.2.3"單倍體田間鑒定、實際誘導(dǎo)率計數(shù)與單倍體自然加倍

將挑選出的準(zhǔn)單倍體籽粒于2022年10月在云南景洪基地進行田間種植、鑒定和加倍。試驗采用大壟雙行，行距0.6 m，材料按順序排列，每穴播種4粒，穴距0.5 m。在苗期淘汰葉鞘為紫色、葉片寬大、株型披散和生長勢強的雜株，選留生長較慢、植株較矮、葉片直立且葉色較淺的單倍體植株^［11］。統(tǒng)計雜株數(shù)和單倍體株數(shù)，對準(zhǔn)誘導(dǎo)率進行校正以獲得誘導(dǎo)系的實際誘導(dǎo)率并計算籽粒Navajo標(biāo)記鑒定的準(zhǔn)確率。

實際誘導(dǎo)率=（準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)－雜合植株數(shù)）/總雜交籽粒數(shù)×100%；

標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率=（準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)-雜合植株數(shù)）/準(zhǔn)單倍體籽粒數(shù)×100%^［1］。

12月上旬開始對單倍體植株雌穗進行套袋，對雌穗吐絲且雄穗散粉株進行自交授粉，用剪刀剪開雄穗已散粉而雌穗未吐絲植株的雌穗包葉，使其露出花絲進行自交授粉，次年1月上旬結(jié)束授粉，2月中旬收獲，記錄授粉株數(shù)和結(jié)實株數(shù)。

授粉率=授粉株數(shù)/單倍體株數(shù)×100%；

加倍結(jié)實株率=結(jié)實株數(shù)/單倍體株數(shù)×100%^［12］。

1.3"數(shù)據(jù)處理與分析

試驗各測定性狀的描述統(tǒng)計量采用Excel 2016進行分析和制圖，用DPS 7.05進行二因素?zé)o重復(fù)方差分析和多重比較（LSD法）。

2"結(jié)果與分析

2.1"單倍體籽粒鑒定及田間鑒定

以4個熱帶單倍體誘導(dǎo)系云誘一號、云誘二號、云誘三號和云誘四號作父本，13份溫?zé)嵊衩纂s交種作母本進行雜交誘導(dǎo)，其籽粒鑒定及田間植株鑒定結(jié)果見表2。由表2可知，52個雜交組合的總雜交籽粒數(shù)介于193～1 694粒之間，平均為872.4粒，獲得的準(zhǔn)單倍體粒數(shù)介于8～483粒之間，平均為142.8粒，準(zhǔn)誘導(dǎo)率介于3.4%～37.7%之間，變化幅度較大，平均準(zhǔn)誘導(dǎo)率為16.2%。

從雜合株數(shù)及標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率（表2）來看，52份準(zhǔn)單倍體材料中均含有雜合二倍體籽粒，標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率介于8.5%～98.4%之間，平均為69.3%，且標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率偏低的準(zhǔn)單倍體材料出苗率均偏高，其中標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率低于50%的13份單倍體材料中的10份出苗率大于82%，而標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率高于90%的13份單倍體材料中的9份出苗率小于65%。表明相較于單倍體籽粒，雜交二倍體籽粒生長勢較旺盛，更容易出苗。

誘導(dǎo)系的準(zhǔn)誘導(dǎo)率和實際誘導(dǎo)率的差值受籽粒Navajo標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率的影響，一般來說，標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率越低，準(zhǔn)誘導(dǎo)率和實際誘導(dǎo)率的差值越大。將準(zhǔn)誘導(dǎo)率和實際誘導(dǎo)率的差值及籽粒Navajo標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率做成組合圖（圖1），由圖1可知，52個雜交組合的實際誘導(dǎo)率比準(zhǔn)誘導(dǎo)率降低了0.2～34.5百分點。標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率低于60%的14份單倍體材料平均實際誘導(dǎo)率比平均準(zhǔn)誘導(dǎo)率降低了14.7百分點，其中10號材料的降幅最大，為34.5百分點（標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率最低，為8.5%）；標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率高于60%的38份單倍體材料平均實際誘導(dǎo)率比平均準(zhǔn)誘導(dǎo)率降低了2.4百分點。

通過田間鑒定計數(shù)雜合植株，以此對準(zhǔn)誘導(dǎo)率進行校正而獲得實際誘導(dǎo)率。結(jié)果（表2）顯示，52個雜交組合實際誘導(dǎo)率介于1.3%～20.1%之間，變化幅度較大，平均實際誘導(dǎo)率為10.5%。將數(shù)據(jù)分布制作成折線圖（圖2），由圖2可知，實際誘導(dǎo)率小于5.0%的7個雜交組合中有5個是由云誘一號誘導(dǎo)得到的；云誘二號誘導(dǎo)的13個雜交組合的實際誘導(dǎo)率介于5.3%～20.1%之間，其中4個組合實際誘導(dǎo)率大于15.0%；由云誘三號誘導(dǎo)的13個雜交組合中有10個組合的實際誘導(dǎo)率介于8%～14%之間；云誘四號的實際誘導(dǎo)率介于1.3%～17.8%之間。這些結(jié)果表明，云誘一號的平均實際誘導(dǎo)率偏低，云誘二號實際誘導(dǎo)率較高且更容易獲得高誘導(dǎo)率組合，云誘三號的誘導(dǎo)效果比較穩(wěn)定且誘導(dǎo)能力強，云誘四號實際誘導(dǎo)率較高但變幅較大。

2.2"不同誘導(dǎo)系各性狀差異顯著性分析

將13個基礎(chǔ)材料與4個誘導(dǎo)系雜交所得單倍體的準(zhǔn)誘導(dǎo)率、實際誘導(dǎo)率、標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率進行方差分析，結(jié)果（表3）顯示，準(zhǔn)誘導(dǎo)率、實際誘導(dǎo)率和標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率在基礎(chǔ)材料間的差異均達顯著水平；準(zhǔn)誘導(dǎo)率在誘導(dǎo)系間的差異不顯著，但實際誘導(dǎo)率和標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率在誘導(dǎo)系間的差異均達極顯著水平。表明單倍體實際誘導(dǎo)率和標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率受基礎(chǔ)材料和誘導(dǎo)系影響均較大。

對4個誘導(dǎo)系中差異達顯著水平的性狀按材料計算均數(shù)并作多重比較，結(jié)果（表4）表明，云誘二號的平均實際誘導(dǎo)率最高（12.82%），云誘四號的平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率最高（80.03%），云誘二號、云誘三號、云誘四號之間的平均實際誘導(dǎo)率和平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率差異都不顯著；云誘一號的平均實際誘導(dǎo)率（6.45%）和平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率（42.94%）都是最低的，都極顯著低于其他3個誘導(dǎo)系。

2.3"不同誘導(dǎo)系誘導(dǎo)單穗平均雜交總粒數(shù)和單穗平均單倍體粒數(shù)的統(tǒng)計分析

單穗單倍體粒數(shù)能夠直接反映誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)能力， 其數(shù)量大小受單穗雜交總粒數(shù)的影響。 對4個誘導(dǎo)系誘導(dǎo)13份母本材料獲得單穗平均雜交總粒數(shù)和單穗平均單倍體粒數(shù)進行方差分析，結(jié)果（表5）表明，單穗平均雜交總粒數(shù)和單穗平均單倍體粒數(shù)在基礎(chǔ)材料間的差異均達到極顯著水平，在誘導(dǎo)系間的差異分別達到顯著和極顯著水平。

對單穗平均雜交總粒數(shù)和單穗平均單倍體粒數(shù)進行多重比較，結(jié)果（表6）表明，云誘二號誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均雜交總粒數(shù)最多，為211.11粒，云誘一號和云誘三號次之，三者間差異不顯著；云誘四號誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均雜交總粒數(shù)最少，為150.58粒，顯著低于其他3個誘導(dǎo)系。云誘二號誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均單倍體粒數(shù)最多，為27.75粒，顯著高于其他3個誘導(dǎo)系；云誘一號誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均單倍體粒數(shù)最少，為9.98粒，顯著低于其他3個誘導(dǎo)系。

2.4"14份單倍體籽粒自然加倍分析

對14份單倍體材料進行自然加倍處理（由于29號組合單倍體材料的成株數(shù)較少，所以不參與授粉率和結(jié)實株率分析），自然加倍結(jié)果見表7。由表7可知，14份單倍體材料的授粉率介于3.6%～19.6%之間，結(jié)實株率介于1.2%～10.7%之間，平均授粉率為10.2%，平均結(jié)實株率為3.8%，授粉率和結(jié)實株率的變化幅度均較大。14份單倍體材料中的7份結(jié)實株數(shù)少于授粉株數(shù)的一半，較多單倍體植株授粉后不結(jié)實，僅2份單倍體材料的加倍結(jié)實株率超過10%，說明單倍體自然加倍效率較低。云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單倍體材料自然加倍的平均授粉率（11.72%）和平均結(jié)實株率（5.6%）是最高的，說明云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單倍體材料自然加倍效果最好。

3"討論

3.1"誘導(dǎo)系與母本的互作

誘導(dǎo)率高低作為評價玉米單倍體誘導(dǎo)系誘導(dǎo)效果好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，是選育誘導(dǎo)系的首要考慮因素。本研究中52個雜交組合的實際誘導(dǎo)率介于1.3%～20.1%之間，變化幅度較大，表明誘導(dǎo)系與基礎(chǔ)材料的遺傳背景都會影響單倍體誘導(dǎo)率，這與前人的研究結(jié)果^［13-14］相一致。4個誘導(dǎo)系對13份基礎(chǔ)材料誘導(dǎo)效果不同，表明云誘系列誘導(dǎo)系存在各自的優(yōu)勢誘導(dǎo)基礎(chǔ)材料，可根據(jù)育種基礎(chǔ)材料血緣選擇最優(yōu)誘導(dǎo)系。

3.2"影響誘導(dǎo)率評價的因素

依據(jù)誘導(dǎo)率計算公式，單倍體誘導(dǎo)率除與果穗上單倍體的數(shù)量成正比外，還受果穗雜合籽粒數(shù)的影響。受遺傳因素影響，單倍體誘導(dǎo)的過程中伴隨著一定比例的敗育，且籽粒敗育率與誘導(dǎo)率正線性相關(guān)^［15-16］。此外，不利的環(huán)境條件也會減弱授粉效果導(dǎo)致結(jié)實數(shù)減少。當(dāng)雌穗結(jié)實籽粒數(shù)降低到一定范圍以下時，僅用單倍體誘導(dǎo)率來評價誘導(dǎo)系，可能就無法真實反映誘導(dǎo)系的單倍體誘導(dǎo)性能，應(yīng)結(jié)合單穗單倍體粒數(shù)來評估誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)能力，而單穗獲得單倍體粒數(shù)與其結(jié)實籽粒數(shù)相關(guān)，最佳的單穗結(jié)實數(shù)在100～300粒之間^［17］。本研究中4個誘導(dǎo)系誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均總雜交粒數(shù)都超過了150粒，具有較好的結(jié)實數(shù)，且云誘二號、云誘三號和云誘四號誘導(dǎo)母本材料獲得的單穗平均單倍體粒數(shù)均超過17粒，此外，這3個誘導(dǎo)系的平均實際誘導(dǎo)率均較高，都達11%以上，表明這3個單倍體誘導(dǎo)系在保證具有高誘導(dǎo)率的同時，亦獲得較高的單倍體產(chǎn)量。

3.3"熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系的選育

目前，生產(chǎn)上使用較多的誘導(dǎo)系是溫帶誘導(dǎo)系，將其應(yīng)用到熱帶玉米種質(zhì)資源中，誘導(dǎo)率將大幅降低。吳迅等用4份不同來源的誘導(dǎo)系誘導(dǎo)3個熱帶玉米群體，發(fā)現(xiàn)隨著群體中熱帶血緣的增加，誘導(dǎo)率也逐漸降低^［18］。為了選育出適用于熱帶種質(zhì)和熱帶環(huán)境的誘導(dǎo)系，育種家們做了大量努力。廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科研工作者對農(nóng)大高誘1號進行改良，選育出了適應(yīng)亞熱帶環(huán)境Y8誘導(dǎo)系（誘導(dǎo)率最高達到6.3%）和平均誘導(dǎo)率介于2.24%～4.64%之間的6個桂誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系^［19-20］。國際玉米小麥改良中心（CIMMYT）的育種家創(chuàng)制了誘導(dǎo)率達8%～10%的適合熱帶地區(qū)應(yīng)用的誘導(dǎo)系——TAIL（tropical adapted inducer lines），極大地提高了熱帶亞熱帶地區(qū)DH育種的效率^［21］。本試驗中使用的4個新選育的云誘系列熱帶玉米誘導(dǎo)系誘導(dǎo)13個溫?zé)犭s交種均獲得較高的誘導(dǎo)率，尤其云誘二號的平均實際誘導(dǎo)率最高（12.82%）且獲得高誘導(dǎo)率組合（實際誘導(dǎo)率gt;15%）概率最大；云誘三號誘導(dǎo)能力強，且受母體遺傳背景的影響最小，誘導(dǎo)效果比較穩(wěn)定。進行DH技術(shù)育種時可以加大對誘導(dǎo)系云誘二號和云誘三號的利用。

3.4"Navajo標(biāo)記鑒定單倍體對誘導(dǎo)率的影響

R-nj標(biāo)記基因在胚和胚乳的表達可以幫助區(qū)分單倍體和雜合二倍體籽粒，但南方育種常使用的熱帶亞熱帶種質(zhì)中往往含有花青素抑制基因C1-I，會弱化或抑制R-nj標(biāo)記基因表達，使誘導(dǎo)所得籽粒的Navajo標(biāo)記顯色較弱，依據(jù)籽粒Navajo標(biāo)記篩選單倍體效率較低^［21-22］。江禹奉等用6個桂誘系列熱帶玉米誘導(dǎo)系誘導(dǎo)9個不同的熱帶玉米種質(zhì)，得到的平均Navajo標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率為 28.16%～50.52%^［20］。本研究用4個云誘系列熱帶玉米誘導(dǎo)系誘導(dǎo)13份溫?zé)犭s交種，得到的52份單倍體的標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率介于8.5%～98.4%之間，實際誘導(dǎo)率比準(zhǔn)誘導(dǎo)率降低了0.2～34.5百分點，可能是由于基礎(chǔ)材料所含熱帶血緣的比例不同導(dǎo)致 R-nj 基因表達顯色強度不同，進而影響肉眼篩選單倍體的準(zhǔn)確率。其中有12個雜交組合的標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率低于40%，可能是由于誘導(dǎo)籽粒胚標(biāo)記顯色弱，導(dǎo)致準(zhǔn)單倍體大量誤選。由于Navajo顏色標(biāo)記在不同種質(zhì)資源中的表達強度差異大，可以通過引入額外的標(biāo)記性狀對4個云誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系進行改良，提高其單倍體鑒定的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.5"單倍體的自然加倍

單倍體經(jīng)過染色體加倍獲得的DH系是直接用于育種的材料，因此單倍體加倍頻率直接影響到DH育種的效率。大多數(shù)育種材料自然加倍率僅為0～10%^［10］。本研究中進行自然加倍處理的14份單倍體材料結(jié)實株率介于1.2%～10.7%之間，變異幅度大，說明父母本遺傳背景對單倍體加倍頻率有較大影響，與前人研究結(jié)果^［1，13］相一致。14份材料的平均授粉率為10.2%，平均結(jié)實株率為3.8%，平均結(jié)實株率較平均授粉率大幅降低，可能是受到花期不遇以及栽培地氣候環(huán)境條件的影響，導(dǎo)致自交結(jié)實較差等問題。而云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單倍體材料自然加倍的平均授粉率（11.72%）和平均結(jié)實株率（5.6%）是4個誘導(dǎo)系中最高的，說明由云誘二號誘導(dǎo)得到的單倍體自然加倍效果表現(xiàn)突出，可以加大對其的利用。

除通過單倍體加倍獲得DH系作為育種材料外，誘導(dǎo)系在誘導(dǎo)產(chǎn)生單倍體的同時，也會產(chǎn)生一部分早期加倍單倍體，即EH系（early doubled haploid or embryo double haploid，簡稱EH）^［23-24］。相較于DH系，EH系株型高大，花粉量大且全部可育，授粉結(jié)實正常，利用其選育新品種時可省略DH系擴繁環(huán)節(jié)，直接進入測配階段，獲得優(yōu)良品種的概率也隨之增加^［25］。雖然EH現(xiàn)象廣泛存在，但發(fā)生概率不到4%，很難滿足規(guī)模化育種需求^［25］。如果能對4個誘導(dǎo)系進行進一步改良，選育出能高頻生產(chǎn)EH系的誘導(dǎo)系，利用前景將非常廣闊。

4"結(jié)論

本研究用13份溫?zé)犭s交種作母本對4個云誘系列熱帶玉米單倍體誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)能力進行測驗鑒定，發(fā)現(xiàn)云誘二號、云誘三號和云誘四號的平均實際誘導(dǎo)率（gt;11%）、單穗平均單倍體粒數(shù)（gt;17粒）和平均標(biāo)記鑒定準(zhǔn)確率（gt;75%）都顯著高于云誘一號，其中云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單穗平均單倍體粒數(shù)最多，平均實際誘導(dǎo)率最高，產(chǎn)生高誘導(dǎo)率組合（實際誘導(dǎo)率gt;15%）的概率最大，云誘三號的誘導(dǎo)能力強且誘導(dǎo)效果較穩(wěn)定，有良好的應(yīng)用前景。在景洪冬季田間種植條件下，對誘導(dǎo)率較高的云誘二號、云誘三號和云誘四號誘導(dǎo)產(chǎn)生的14份單倍體材料進行自然加倍效果測驗，發(fā)現(xiàn)云誘二號誘導(dǎo)產(chǎn)生的單倍體材料自然加倍效果最好。此外云誘二號和云誘三號具有花期長、花粉量大、抗逆性強的特點，是優(yōu)異的熱帶誘導(dǎo)系。4個誘導(dǎo)系的誘導(dǎo)和加倍能力還需要進一步在不同環(huán)境下和更多的基因型中進行驗證分析，充分挖掘4個誘導(dǎo)系各自的最優(yōu)誘導(dǎo)基礎(chǔ)材料，根據(jù)育種基礎(chǔ)材料血緣選擇最適誘導(dǎo)系，實現(xiàn)高效育種。

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