小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术介绍

单倍体育种作为一种快速高效的育种方法，可与复合杂交、聚合杂交、群体改良、分子标记辅助选择、分子设计育种等相结合，在任一世代快速固定所有目标性状。因此，近年来在水稻、玉米、小麦、马铃薯、油菜及蔬菜类作物上受到国内外广泛关注。以分子生物学为基础的分子标记技术、全基因组选择技术与双单倍体结合，目前已成为美国和许多跨国种业公司快速培育小麦新品种的高产育种新技术。

小麦单倍体的产生主要有花药培养、小孢子培养、远缘杂交等途径，由于小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术途径具有操作较简便、成本较低、诱导效果较好等优点，所以我认为是目前小麦上产生单倍体效率最高的途径。当然云南昆明在存在着在自然条件下小麦与玉米可同季种植的天然优势给我们从事这块的研究工作带来了极大的便利，或许是这一技术被我们成功利用的很大因素吧。小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术其原理是：普通小麦5B、5A染色体长臂上的交配抑制基因Kr1、Kr2在小麦×玉米杂交中不敏感，玉米花粉可在小麦柱头上萌发、伸长并与小麦卵细胞或（和）极核受精，但在受精卵（合子）的前3次细胞分裂中玉米染色体组消失，最终形成的胚只含小麦雌配子染色体组，即单倍体胚，它可在1/2 MS等培养基上直接萌发成单倍体幼苗，经染色体加倍后即可获得遗传上纯合稳定的加倍单倍体植株（Double haploid, DH），整个过程只需1年时间，无需年复一年的种植、鉴定、选择分离后代材料。因此不仅可大大加速育种进程、节省大量人力物力投入，而且因DH株系遗传上已纯合、稳定，可对优良株系进行准确鉴定、选择，不依赖育种经验。

小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术的生产过程，就不加详诉了，直接看图吧！

小麦×玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术主要应用与以下几个方面：1、由于不受小麦基因型限制可将小麦任一世代的杂交后代材料的稳定时间缩短至1年，因此将该技术与常规育种技术等育种技术相结合，直接应用于品种选育和品系提纯。在这一方面，我们利用这一技术主要是用于温光敏核不育系的提纯以及恢复系的选育，2013年利用该技术与常规育种结合从普通小麦与硬粒小麦的杂交组合中选育了一批稳定小麦品系，其中6个品系具有优质、多抗、高产等特性，有的已经进入今年的省区试。2、通过这种特殊的远缘杂交途径，还可能将玉米的某些DNA片段导入小麦，创造新的种质资源。3、可能成为小麦遗传分析构建理想分离群体重要手段。

我们团队充分利用昆明夏播及元谋等地的夏、秋、冬播自然条件下麦类与玉米可同季大量种植的独特的自然优势，通过15年的研究，以简化操作规程、提高效率为重点，基本建立了一套简易高效的小麦双单倍体育种技术，将单倍体胚诱导率提高到15%-70%；大多数小麦基因型的单倍体胚诱导率可稳定达35%-40%；单倍体胚成苗率达到65%、染色体加倍率85%-90%，整体技术指标达到或超过国内外文献报道的最好水平，为该技术的育种应用奠定了良好基础。2009年以来，先后为中科院、各省市级农科院、中国农业大学、南京农业大学、华中农业大学、上海光明种业、河南天民种业等20多个小麦育种、科研机构生产小麦双单倍体提供了技术支持；目前本团队年生产的小麦双单倍体苗可达万苗，当然如果人力、物力允许或许将来可实现这一技术的规模化生产，到时候能够更好地为国内同行服务了。在2014年8月成立的“中国—南亚农业科技交流合作组”所属 “中国—南亚小麦工作组”中，南亚各国一致要求与本团队合作研究利用该技术开展小麦工作。去年我们的这一技术获得了何中虎老师的肯定，甚是荣幸，呵呵！

（前段时间有的同行对这块感兴趣，于是产生写写这块东西的想法。其实以上是我写的综述的部分内容，由于尚未投稿就暂时公布部分以供同行交流吧。）