利用加倍单倍体技术加速玉米（Zea mays L.）不育保持系的培育，以用于甜玉米杂交育种

《Euphytica》：Accelerated development of prolific sterility maintainer lines in maize (Zea mays L.) using doubled haploidy for baby corn hybrid breeding

　　

摘要

通过传统育种方法培育高产雄性不育的玉米杂交种是一个耗时且资源密集的过程，而识别或引入合适的细胞质-核基因组合更是增加了这一过程的复杂性。在玉米杂交种育种中应用双倍体技术（DH）可以相对较快地培育出携带所需性状组合的完全纯合系。本研究的目的是利用双倍体技术从杂合（Rf/rf）玉米杂交种中培育出高产不育保持系，并评估其在不同环境下的稳定性和育种价值。研究中，从4个携带不育恢复基因（Rf/rf）的玉米杂交种中共获得了217个双倍体系，并对其高产性进行了筛选。这些双倍体系在高产性方面表现出显著的遗传变异，并出现了反常分离现象，最终选出了30个具有优良性状的双倍体系进行进一步评估。通过在不同环境（海得拉巴和阿尔莫拉）中利用C型细胞质雄性不育测试品种进行花药伸出和花粉活力测定，评估了这些双倍体系的不育特性。结果将这些双倍体系分为11个不育保持系（占36.7%）、16个不育恢复系（占53.3%）和3个部分保持/恢复系（占10.0%），其中不育保持系在各种环境下均表现出稳定的雄性不育性状。多环境分析表明，高产性受基因型和环境的影响显著，且具有较高的广义遗传力（0.90）。最佳线性无偏估计（BLUPs/BLUEs）结果显示，某些双倍体系在不同环境下的平均产量可达每株约2.7个玉米穗。与传统育种方法相比，双倍体技术能够更快速地培育出具有优良性状的高产保持系，表明应用双倍体技术和选择合适的亲本群体有助于加速玉米杂交种的育种进程。