專利名稱：利用除草劑加倍玉米單倍體的方法及其專用除草劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用除草劑加倍玉米單倍體的方法及其專用除草劑。
背景技術(shù)：
基于誘導(dǎo)系的玉米單倍體育種技術(shù)，近些年來，其規(guī)?；瘧?yīng)用，已成為與分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)相媲美的現(xiàn)代玉米育種三大核心技術(shù)之一。玉米是唯一利用遺傳方法大規(guī)模培育單倍體的作物，但其自然和化學(xué)加倍率依然偏低，導(dǎo)致許多農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀優(yōu)良的單倍體材料，由于未能加倍而丟失，造成較大的損失。當(dāng)前，玉米單倍體化學(xué)加倍主要使用秋水仙素，該方法存在著很多缺點處理時易形成嵌合體；導(dǎo)致植株異常生長、死苗、畸形；處理方法繁瑣，不適合規(guī)?；瘧?yīng)用；秋水仙素有劇毒，易對環(huán)境造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用除草劑加倍玉米單倍體的方法及其專用除草劑。本發(fā)明所提供的玉米單倍體的加倍方法為使用專用除草劑處理玉米單倍體，獲得玉米二倍體；所述專用除草劑的有效成分為任意一種如下化合物甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈。所述處理為滴心法或浸芽法；所述滴心法包括如下步驟在玉米單倍體植株3葉期和5葉期的心葉中均加入專用除草劑A ;所述浸芽法包括如下步驟將所述玉米單倍體籽粒的胚芽浸泡于專用除草劑B中；所述專用除草劑A由所述專用除草劑的有效成分、助劑A和水組成，所述專用除草劑B由所述專用除草劑的有效成分、助劑B和水組成；所述助劑A由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成，所述助劑B由二甲基亞砜和TWEEN-80 組成。 在所述專用除草劑A中，所述專用除草劑的有效成分的濃度為20 160μπιο1/L，所述二甲基亞砜的濃度為O. 01% 2% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. 01% 0.1% (質(zhì)量百分含量)；所述噻酮的濃度為O. 001 O. 05% (質(zhì)量百分含量)；在所述專用除草劑B中，所述專用除草劑的有效成分的濃度為I 20ymol/L，所述二甲基亞砜的濃度為O. 01% 2% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. 01% O. 1% (質(zhì)量百分含量)。在所述專用除草劑A中，所述二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮的濃度具體可為1%(質(zhì)量百分含量)、0· 05% (質(zhì)量百分含量)和O. 025% (質(zhì)量百分含量);在所述專用除草劑B中，所述二甲基亞砜和TWEEN-80的濃度具體可為0. 5% (質(zhì)量百分含量)和O. 01% (質(zhì)量百分含量)。所述在玉米單倍體植株的3葉期和5葉期的心葉中均加入所述專用除草劑A的量為I 2ml ;所述浸芽法的浸泡條件如下光照條件為黑暗，溫度為15 18°C，時間為6 12h，具體可為12小時。本發(fā)明所提供的專用除草劑由所述專用除草劑的有效成分、助劑和水組成；所述專用除草劑的有效成分為任意-種如下化合物甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈；所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成或由二甲基亞砜和TWEEN-80組成。當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為20 160 μ mol/L，所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為O. 01% 2% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為0.01(% 0.1(% (質(zhì)量百分含量)，所述噻酮在所述除草劑中的濃度為O. 001^-0.05% (質(zhì)量百分含量)；當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜和TWEEN-80組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為I 20 μ mol/L,所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為O. 01 % 2 % (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為0.01^-0.1^(質(zhì)量百分含量)。當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為20 160 μ mol/L,所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度具體可為I %(質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度具體可為O. 05 % (質(zhì)量百分含量)，所述噻酮在所述除草劑中的濃度具體可為O. 025% (質(zhì)量百分含量)；當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜和T WEEN-80組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為I 20 μ mol/L，所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度具體可為O. 5% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度具體可為O. 01% (質(zhì)量百分含量)。所述玉米單倍體是通過包括如下步驟的方法得到的以玉米單倍體誘導(dǎo)系為父本給母本授粉，收獲雜交當(dāng)代籽粒，得到玉米單倍體。所述父本為玉米單倍體誘導(dǎo)系Stock6，所述母本為先玉335。本發(fā)明所提供的專用除草劑對環(huán)境的污染小，低毒、低殘留、易降解，利用該專用除草劑滴心法處理玉米單倍體后死苗率為0，且該方法簡便、高效，加倍率可達(dá)27. 9 %;利用該專用除草劑浸芽法處理玉米單倍體的加倍率可達(dá)17.9%，死苗率明顯低于秋水仙素。本發(fā)明適合于規(guī)?；僮?，可應(yīng)用于玉米單倍體的規(guī)?；N。


圖1為玉米單倍體誘導(dǎo)及加倍過程圖。其中，單倍體植株散粉情況圖中的A為完全可育植株，B為部分可育植株，C為完全不育植株。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實施例中所使用試劑的生產(chǎn)公司及純度如下甲基胺草磷西格瑪-奧德里奇公司生產(chǎn)，純度為98% ；炔苯酰草胺西格瑪-奧德里奇公司生產(chǎn)，純度為98% ；氟樂靈西格瑪-奧德里奇公司生產(chǎn)，純度為98% ；高金噻酮有效成分為噻酮，新鄉(xiāng)高金藥業(yè)有限公司生產(chǎn)，純度為99. 57%。下述實施例中除草劑溶液的摩爾濃度是以購買的甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈中的有效成分計的。實施例1、利用專用除草劑加倍玉米單倍體(一)、玉米單倍體籽粒的獲得以玉米單倍體誘導(dǎo)系Stock6 (美國高士得公司，Garst Seed Co)作為父本,先玉335 (敦煌種業(yè)先鋒良種有限公司)作母本進(jìn)行雜交(圖1)。種子成熟、干燥后，挑選紫頂白胚的籽粒，備用。(二)、玉米單倍體的鑒定1、遺傳標(biāo)記鑒定基于Navajo遺傳標(biāo)記系統(tǒng)，以籽粒的紫頂和紫胚為顯性標(biāo)記。對收獲的雜交種子逐粒鑒定，紫頂白胚的籽粒為單倍體，紫頂紫胚的籽粒是正常雜交的二倍體，白頂白胚是受花粉污染的二倍體種子，另還有少量的無胚種子。滴心法在單倍體幼苗期，根據(jù)由Navajo基因控制的植株顏色鑒定單倍體，紫色植株為雜株，綠色植株為單倍體；浸芽法在浸種后24小時第一次剔除紫胚的二倍體種子；發(fā)芽48小時后第二次剔除紫根、胚芽鞘尖有紫點的二倍體種子，第三次在苗期挑出植株健壯、葉鞘紫色的二倍體植株。2、細(xì)胞學(xué)鑒定在玉米單倍體幼芽時切取根尖進(jìn)行細(xì)胞學(xué)壓片，觀察染色體數(shù)目。切取玉米根尖2 3mm,放到飽和的對二氯苯水溶液中,浸泡3 4h,取出用卡諾固定液(95%乙醇冰醋酸=3 :1)固定24h。轉(zhuǎn)入70%的酒精，4°C冰箱中保存。用ddH20清洗數(shù)次，加入纖維素酶(2% )和果膠酶(O. 5% )的混合物，在28°C溫箱中進(jìn)行解離4 5h。壓片，在顯微鏡下觀察染色體數(shù)目，并拍照。正常的玉米染色體數(shù)為2n = 20,單倍體的染色體數(shù)為η = 10。

(三)、玉米單倍體的加倍1、利用滴心法加倍玉米單倍體將甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈三種除草劑分別按照表I的配方配制成濃度為 20 μ mol/L、40 μ mol/L、80 μ mol/L 和 160 μ mol/L 的水溶液。取步驟(一)Stocke與先玉335雜交得到的紫頂白胚籽粒(圖1)，種植于大田，3葉期前剔除植株健壯、葉鞘紫色的二倍體植株。當(dāng)玉米單倍體植株生長至3葉期和5葉期時(圖1)，分別將上述不同濃度的除草劑水溶液(表I)滴入心葉，每株兩個時期各滴I 2ml，葉心滴滿即可，每個濃度除草劑水溶液的處理做3次重復(fù)，每個重復(fù)設(shè)90株，以同期播種的未經(jīng)滴心法處理的單倍體為對照。表1.滴心法加倍玉米單倍體的除草劑配方
權(quán)利要求
1.玉米單倍體的加倍方法，其特征在于使用專用除草劑處理玉米單倍體，獲得玉米二倍體；所述專用除草劑的有效成分為任意一種如下化合物甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述處理為滴心法或浸芽法；所述滴心法包括如下步驟在玉米單倍體植株3葉期和5葉期的心葉中均加入專用除草劑A ;所述浸芽法包括如下步驟將所述玉米單倍體籽粒的胚芽浸泡于專用除草劑B中； 所述專用除草劑A由所述專用除草劑的有效成分、助劑A和水組成，所述專用除草劑B由所述專用除草劑的有效成分、助劑B和水組成； 所述助劑A由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成，所述助劑B由二甲基亞砜和TWEEN-80 組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在所述專用除草劑A中，所述專用除草劑的有效成分的濃度為20 160 μ mol/L，所述二甲基亞砜的濃度為O. 01% 2% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. 01% O. 1% (質(zhì)量百分含量)；所述噻酮的濃度為0·001% 0·05% (質(zhì)量百分含量)； 在所述專用除草劑B中，所述專用除草劑的有效成分的濃度為I 20ymol/L，所述二甲基亞砜的濃度為O. OI % 2 % (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. OI % O.1 %(質(zhì)量百分含量)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在所述專用除草劑A中，所述二甲基亞砜的濃度為I % (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. 05% (質(zhì)量百分含量)；所述噻酮的濃度為O. 025% (質(zhì)量百分含量)； 在所述專用除草劑B中，所述二甲基亞砜的濃度為O. 5 % (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80的濃度為O. 01 % (質(zhì)量百分含量)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一所述的方法，其特征在于所述在玉米單倍體植株的3葉期和5葉期的心葉中均加入所述專用除草劑A的量為I 2ml ;所述浸芽法的浸泡條件如下光照條件為黑暗，溫度為15 18°C，時間為6 12h。
6.使玉米單倍體加倍的專用除草劑，其特征在于所述專用除草劑由所述專用除草劑的有效成分、助劑和水組成；所述專用除草劑的有效成分為任意一種如下化合物甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈；所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮或二甲基亞砜和TWEEN-80 組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的專用除草劑，其特征在于 當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為20 160 μ mol/L，所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為O. 01% 2%(質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為O. 01% O. 1% (質(zhì)量百分含量)，所述噻酮在所述除草劑中的濃度為O. 001^-0.05% (質(zhì)量百分含量)； 當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜和TWEEN-80組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為I 20 μ mol/L,所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為O. 01 % 2% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為O. 01% O. 1% (質(zhì)量百分含量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的專用除草劑，其特征在于 當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為20 160 μ mol/L,所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為I % (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為O. 05 % (質(zhì)量百分含量)，所述噻酮在所述除草劑中的濃度為O. 025% (質(zhì)量百分含量)； 當(dāng)所述助劑由二甲基亞砜和TWEEN-80組成時，所述除草劑有效成分在所述除草劑中的濃度為I 20 μ mol/L，所述二甲基亞砜在所述除草劑中的濃度為O. 5% (質(zhì)量百分含量)，所述TWEEN-80在所述除草劑中的濃度為O. 01% (質(zhì)量百分含量)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用除草劑加倍玉米單倍體的方法及其專用除草劑。該玉米單倍體的加倍方法使用專用除草劑處理玉米單倍體，獲得玉米二倍體；所述專用除草劑的有效成分為任意一種如下化合物甲基胺草磷、炔苯酰草胺和氟樂靈。所述專用除草劑由所述專用除草劑的有效成分、助劑和水組成；所述助劑由二甲基亞砜和TWEEN-80組成或由二甲基亞砜、TWEEN-80和噻酮組成。本發(fā)明所提供的專用除草劑對環(huán)境的污染小，低毒、低殘留、易降解，利用該專用除草劑滴心法處理玉米單倍體后死苗率為0，且該方法簡便、高效，加倍率可達(dá)27.9％；利用該專用除草劑浸芽法處理玉米單倍體的加倍率可達(dá)17.9％，死苗率明顯低于秋水仙素。本發(fā)明適合于規(guī)?；僮鳎蓱?yīng)用于玉米單倍體的規(guī)?；N。
文檔編號A01P13/00GK103053414SQ20111032513
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者李建生, 惠國強, 趙賢容, 杜何為, 楊小紅, 鄭艷萍 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)