水稻单倍体诱导基因OsMATL突变体的创制与分析

文 钦 贾思思 王加峰 黄翠红 王 慧 陈志强 郭 涛

华南农业大学 / 国家植物航天育种工程技术研究中心, 广东广州 510642

水稻(Oryza sativaL.)是我国重要的粮食作物之一, 水稻的产量和品质直接影响着我国粮食安全与人民生活品质[1]。水稻品种的高效选育是提高水稻产量、品质和抗性的关键环节。传统育种中需要6～8个世代连续自交和不断选择才能获得相对稳定的材料, 周期较长, 难以满足水稻育种需求。双单倍体育种(double haploid, DH技术)只需2个世代就能获得纯系, 大大缩短了育种进程, 是纯系选育的一次技术革命[2]。单倍体的产生是双单倍体育种的第一步,自然发生单倍体的频率很低, 仅为 0.1%, 无法满足育种的大量需求[3]。在水稻中, 利用花药进行离体培养, 诱导花药产生愈伤组织再分化成单倍体植株,是产生水稻单倍体的主要方法。但是, 水稻的花药培养具有严格的基因型依赖且操作复杂, 如籼稻的花药培养能力显著弱于粳稻[4]。因此, 水稻单倍体的产生一直是制约着水稻双单倍体育种的瓶颈。

近年来, 在玉米中以生物诱导为基础的 DH技术已被国内外种业公司及育种单位广泛的应用, 成为了与分子标记辅助育种和转基因技术并称的现代玉米三大育种技术[5-6]。生物诱导产生孤雌生殖单倍体是利用单倍体诱导系作父本, 与目标选系基础材料进行杂交, 在杂交当代的籽粒上就能获得一定比例的母本血缘单倍体。利用诱导系产生单倍体具有不受基因型依赖、诱导过程简单、成本低廉等优势。……