一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法

摘要

本发明属于农作物育种的技术领域，具体涉及一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，包括如下步骤：1）选取无色玉米自交系与富含花青素的玉米杂交，获得F1代种子；2）种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取深色种子；3）将深色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；4）采用核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子之后将单倍体加倍，获得纯合的双单倍体种子DH；5）在DH种子中选择富含花青素并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的甜玉米自交系。利用单倍体加倍的方法，缩短了育种进程，培育过程通过4代即可得到纯合的富含花青素的玉米自交系，得到的双单倍体纯系。

权利要求

1.一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）选取无色玉米自交系与富含花青素的玉米杂交，获得F1代种子；

所述的无色玉米包括黄色或白色的甜玉米；

所述的富含花青素的玉米包括红色果皮、紫色果皮或黑色果皮的玉米；

所述的富含花青素的玉米包括甜玉米或糯玉米或饲用玉米；

2）种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取深色种子；

所述深色种子包括红色果皮、紫色果皮或黑色果皮的种子；

3）将深色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；

4）采用核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子之后将单倍体加倍，获得纯合的双单倍体种子DH；

5）在DH种子中选择富含花青素并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的甜玉米自交系。

2.由权利要求1所述的富含花青素的甜玉米自交系的方法，其特征在于，步骤4）所述的单倍体加倍包括采用秋水仙素给单倍体加倍。

说明书

一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法

技术领域

[0001] 本发明属于农作物育种的技术领域，具体涉及一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法。

背景技术

[0002] 花青素是自然界中存在于植物体内一类可溶性的黄酮类物质，是植物体中的主要呈色物质，植物体内的花青素最主要的生理活性功能是自由基清除能力和抗氧化能力，研
究证明花青素是当今人类发现的最有效的抗氧化剂，也是最强效的自由基清除剂，花青素
的抗氧化性能比维生素E高50倍，比维生素C高20倍，它对人体的生物有效性是百分之百，服
用后20min就能在血液中检测到。同时有研究表明,花青素其他活性机理对人体健康也有益
处，花色苷和生物类黄酮中富含花青素的混合物，在预防DNA裂解、雌激素活性、酶抑制、促
进生产因子等调节免疫反应方面，以及在抗炎活性。

[0003] 现有富含花青素的黑玉米，又称紫玉米，原产于南美地区，随着人们对生活质量的追求，黑玉米也逐渐成为人们喜爱的健康食品之一，但是黑玉米在市面上依然不是很普遍，
碍于黑玉米的生产方式略有困难以及生长周期比较长。

[0004] 现有专利CN107396829A公开了一种果皮花青素合成型鲜食玉米自交系的选育方法，其采用果皮黑色或紫色的玉米自交系与果皮无色的玉米自交系杂交，通过n代的自交方
式最终选择全黑或全紫的玉米自交系，该方法比较传统，得到目标玉米的周期比较长，不利
于黑紫玉米的快速创制；

[0005] 还有专利CN107347634B公开了一种基于叶舌颜色辅助选育果皮花青素合成型鲜食甜玉米自交系的方法，采用传统杂交的方法，根据叶舌颜色选育来加快培育进程，其自交
代数依然要到5～7代；

[0006] 还有专利CN108293873A公开了一种黑色甜糯玉米的选育方法，采用传统的自交方式，通过用微创伤单粒碘液鉴定方法筛选出紫黑糯籽粒，选择优异的玉米自交系继续进行
自交的方法，但是其后续自交仍需进行7～8代进行选育。

发明内容

[0007] 针对以上问题，现有技术中生产富含花青素的黑玉米的周期比较长，需要等待其自交系5～10代的周期，且培育工艺略有复杂，浪费了时间成本以及人工成本等等，经过多
代自交之后的品种的花青素含量会受影响。因此，本发明提供了一种快速创制富含花青素
的甜玉米自交的方法，提供一种能够快速、高产出优质的富含花青素的甜玉米自交系。

[0008] 本发明的技术内容如下：

[0009] 本发明提供了一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，包括如下步骤：

[0010] 1)选取无色玉米自交系与富含花青素的玉米杂交，获得F1代种子；

[0011] 2)种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取深色种子；

[0012] 3)将深色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；

[0013] 4)采用核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子之后将单倍体加倍，获得纯合的双单倍体种子DH；

[0014] 5)在DH种子中选择富含花青素并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的甜玉米自交系。

[0015] 进一步地，步骤1)所述的无色玉米包括黄色或白色的甜玉米；

[0016] 进一步地，步骤1)所述的富含花青素的玉米包括红色果皮、紫色果皮或黑色果皮的玉米；

[0017] 进一步地，步骤1)所述的富含花青素的玉米包括甜玉米或糯玉米或饲用玉米，富含花青素的玉米均可作为步骤1)的杂交母本；

[0018] 进一步地，步骤4)所述的单倍体加倍包括采用秋水仙素给单倍体加倍。

[0019] 本发明的有益效果如下：

[0020] 本发明的快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，利用单倍体加倍的方法，缩短了育种进程，培育过程通过4代即可得到纯合的富含花青素的玉米自交系，得到的双单
倍体纯系(DH系)，各位点上的基因理论上是100％纯合的，相比现有技术中需要8～10代才
可以完成、且纯度没有DH系高的技术，本发明的技术能够实现快速得到高含量花青素的玉
米自交系；

[0021] 对于单倍体种子的选择，传统方法为人工选择，根据玉米籽粒顶端有诱导系的颜色，而胚无颜色来选择，但是富含花青素的玉米粒的顶端本身就有颜色，与诱导系的标记颜
色重叠，肉眼难以判断，人工选择无法完成，本发明采用高油的诱导系进行诱导，根据玉米
籽粒中的油分含量核磁共振分拣系统选进行选择，大大提高了选择效率，节约了大量的人
力物力，促进得到富含花青素且纯度高的玉米自交系。

附图说明

[0022] 图1为选取的无色甜玉米与富含花青素的甜玉米；

[0023] 图2为富含花青素的甜玉米自交系。

具体实施方式

[0024] 以下通过具体的实施案例以及附图说明对本发明作进一步详细的描述，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围，在阅读了本发明之后，本领
域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

[0025] 若无特殊说明，本发明的所有原料和试剂均为常规市场的原料、试剂。

[0026] 实施例1

[0027] 一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，包括如下步骤：

[0028] 1)选取优质黄色甜玉米自交系与富含花青素的黑玉米杂交，获得F1代种子；

[0029] 2)种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取黑色种子；

[0030] 3)将黑色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；

[0031] 4)由于诱导系带有标记并且根据油份含量的差异，采用OnlineMR20‑015V‑S型核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子经过秋水仙素将单倍体加倍，获得纯合
的双单倍体种子DH；

[0032] 5)在DH种子中选择黑色并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的黑色甜玉米自交系；

[0033] 得到的黑色甜玉米自交系可作为培育富含花青的黑色甜玉米新品种的亲本材料。通过该方法得到的黑色甜玉米自交系与黄色或白色甜玉米自交系杂交即可能获得富含花
青素的黑色甜玉米新品种。

[0034] 实施例2

[0035] 一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，包括如下步骤：

[0036] 1)选取优质黄色甜玉米自交系与富含花青素的紫色玉米杂交，获得F1代种子；

[0037] 2)种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取紫色种子；

[0038] 3)将紫色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；

[0039] 4)由于诱导系带有标记并且根据油份含量的差异，采用OnlineMR20‑015V‑S型核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子经过秋水仙素将单倍体加倍，获得纯合
的双单倍体种子DH；

[0040] 5)在DH种子中选择紫色并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的紫色甜玉米自交系；

[0041] 得到的紫色甜玉米自交系可作为培育富含花青的紫色甜玉米新品种的亲本材料。通过该方法得到的紫色甜玉米自交系与黄色或白色甜玉米自交系杂交即可能获得富含花
青素的紫色甜玉米新品种。

[0042] 实施例3

[0043] 一种快速创制富含花青素的甜玉米自交系的方法，包括如下步骤：

[0044] 1)选取优质白色甜玉米自交系与富含花青素的红玉米杂交，获得F1代种子；

[0045] 2)种植F1代种子，F1代植株自交获得F2代种子，选取红色种子；

[0046] 3)将红色种子与高油诱导系杂交，获得F2y种子；

[0047] 4)由于诱导系带有标记并且根据油份含量的差异，采用OnlineMR20‑015V‑S型核磁共振分拣系统选择单倍体种子，种植单倍体种子经过秋水仙素将单倍体加倍，获得纯合
的双单倍体种子DH；

[0048] 5)在DH种子中选择红色并皱缩的种子，即得所需的富含花青素的红色甜玉米自交系；

[0049] 得到的红色甜玉米自交系可作为培育富含花青的红色甜玉米新品种的亲本材料。通过该方法得到的红色甜玉米自交系与黄色或白色甜玉米自交系杂交即可能获得富含花
青素的红色甜玉米新品种。

[0050] 对比例1

[0051] 采用传统的方法培养富含花青素的玉米自交系：

[0052] 1)选取优质黄色甜玉米自交系与富含花青素的紫色玉米杂交，获得F1代种子；

[0053] 2)将F1代自交留种，获得F2代；

[0054] 3)将F2代混合播种，选择比株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F3代；

[0055] 4)将F3代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F4代；

[0056] 5)将F4代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F5代；

[0057] 6)将F5代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F6代；

[0058] 7)将F6代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F7代；

[0059] 8)将F7代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留单穗，获得F8代；

[0060] 9)将F8代按穗行种植，选择全穗果皮紫色且株型、叶型、抗病性等表型性状优良的单株进行自交留种，获得富含花青素的紫色的玉米自交系。

[0061] 以上实施例1～3以及对比例1中步骤1)所述的富含花青素的玉米包括甜玉米或糯玉米或饲用玉米。

[0062] 将实施例1～3以及对比例1获得的玉米自交系通过液相色谱法进行花青素含量的测定，测定结果如下：

[0063] 表1玉米自交系的花青素含量

[0064]

[0065] 以上实施例均表明了本发明的培育富含花青素的甜玉米自交系的方法，仅需通过4代，并且得到的是双单倍体纯系的富含花青素的玉米自交系，相比现有技术，大大提高了
培育富含花青素的玉米自交系的效率，节省了人力物力和时间成本。

[0066] 如图1所示为选取的无色玉米与富含花青素的玉米，图2为富含花青素的皱缩的甜玉米。