本发明涉及农作物遗传育种技术领域，具体是一种玉米育种材料-不育系的创造方法，实现途径是用化学药物dmso（二甲基亚砜）诱导玉米产生孤雌生殖，从孤雌生殖后代中筛选雄穗不散粉的植株，选择鉴定为完全不育的植株，用同种浓度诱导的可散粉植株为其授粉，从而实现新不育系的创造和保持。
背景技术：
玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一，也是我国第一大作物。玉米产量的大幅度提高是以杂交种的大面积推广为前提的，目前杂交种的生产主要还是以常规杂交制种为主，在利用常规方法进行品种杂交种子生产时，仍然面临着因人工去雄不及时、不彻底而引起种子纯度降低，影响其杂种优势潜力正常发挥的问题。为了避免或减少这一问题的发生，提高种子质量，大量研究和实践表明，利用不育化制种是最经济有效的途径，能显著提高生产效率与种子质量。
我国的雄性不育研究始于1959年，但半个多世纪以来我国玉米雄性不育系杂交种的种植面积仅数十万公顷，只占全国玉米种植面积的3%左右。具体原因是不育系材料的创造难度大，上世纪70年代美国t型不育系爆发小斑病，给美国玉米育种产业造成了毁灭性打击，从此最成熟的t型胞质不育系不再应用。其它如c型不育系材料应用不广泛，育种和研究脱节。2010年我们开始用化学药物诱导玉米产生孤雌生殖的研究工作，在随后的研究中发现诱导孤雌生殖后代有不育株出现，发现了0007、0009、0135、0441、0468、0635、0821等7个材料中有不育植株出现，继续对上述材料观察研究，这些不育株材料为无花粉型完全不育系，近年来已经用这些不育系成功对成熟自交系进行了不育化转育，并且已经筛选出了恢复系，应用前景良好。
技术实现要素：
本发明公开了一种利用化学药剂诱导创造玉米雄性不育系的方法，包括以下步骤：
1.种植玉米杂交种（如先玉335、豫玉22等），植株雄穗未抽出之前，进行雄穗拔除。
2.雌穗长成但未抽丝时能套住纸袋时套上白色硫酸纸袋。
3.花丝吐出至2厘米左右时，拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml玻璃医用注射器吸取0.5～1.5%dmso（二甲基亚砜）2ml，在雌穗顶端花丝四周和苞叶之间四个方向注射药剂2ml，迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住。
4.等待雌穗成熟（期间要不定时检查防止花丝外漏），收获结实的穗子（结实粒数小于10粒）。
5.下个生长季将所结籽粒育苗移栽进行田间种植。
6.植株长成在雌穗吐丝前将雌穗套住，雄穗不散粉，花药经镜检无花粉粒的即为不受环境影响的完全不育的不育系。
7.选择同种浓度药剂诱导的同一材料雄穗可散粉的植株，选取株型接近的，取该植株的花粉受到不育株上即保持了该不育株的不育性，至此不育系的创造和保存全部完成。
本发明的实验证明，本发明具有如下优势：1、利用化学药物注射诱导玉米雌穗可以创造新的不育系材料。2、本发明相对已有不育系回交转育具有简便、快捷、高效的特点。
本发明关键点说明：
1.药剂注射对象选择杂交种，杂交种遗传背景复杂，诱导产生不育系机率大、比例高。
2.注射药剂操作过程需严格保证无外界花粉漂移污染，如空间隔离条件好，则要保证被诱导植株雄穗完全拔除且拔干净，拔除后还要定期检查是否有小苗长出，如有小苗雄穗在散粉前也要拔除。如空间隔离条件不好，周围100米范围内有其它玉米，则注射药剂要严格按照如下操作过程进行：拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方，注射药剂，注射完后迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住。
3.药剂注射完后10天内每隔两天要定期检查花丝生长情况，发现花丝生长顶纸袋情况，要及时上提纸袋，也可以在原纸袋上重新套上一个纸袋别住大头针。如有花丝顶破纸袋的情况则要淘汰。
4.不育株的鉴定雄穗不育的选择标准：雄穗瘦小，花药干瘪瘦小无外漏，内部无花粉粒或者花粉粒全部败育。花粉粒育性鉴定方法：取不育株雄穗上、中、下3部分的小穗，用卡诺固定液固定在青霉素小瓶中，48小时后取用卡诺固定液固定的花药，在（zeiss公司）stemi2000-c解剖镜下用镊子和解剖针挤出内部花粉粒，去掉花药外部碎片，用盖玻片从一侧盖上，在（zeiss公司）stenri2000-c显微镜下观察，视野是空白，个别视野有部分碎片。用1%的i2-ik染色，发现视野是空白或者全部为黄色或者白色花粉粒。视野是空白的为无花粉型不育，视野全部为黄色或者白色花粉粒的为完全败育型不育。如果显微镜下出现黑色花粉粒，则说明花粉粒有活力，是雄穗可育的正常植株。
5.不育系的保持鉴定出完全不育植株后，还需要保持它的不育性。方法是选择同种浓度药剂诱导的同一材料的雄穗可散粉植株，取株型接近不育株的植株的花粉受到不育株上，即保持了该不育株的不育性。
本发明是按如下方式实现的，现提供实施例：
实施例1.2012年选择玉米杂交种“先玉335”，种植2行100株，密度4000株/亩，雄穗抽出但未散粉前，人工拔除雄穗并带出地外。雌穗抽出但未吐丝前套上白色硫酸纸袋，并别上大头针，防止纸袋被风吹落。在花丝吐出2厘米左右时，拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml玻璃医用注射器吸取0.5%二甲基亚砜2ml，在雌穗顶端花丝四周和苞叶之间四个方向共注射药剂2ml；共诱导注射穗子57个，迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住，等待雌穗成熟（期间要不定时检查防止花丝外漏）；收获结实的穗子（结实粒数小于10粒）；发现有4穗结实，共结实12粒。下个生长季将所结籽粒育苗移栽进行田间种植，植株长成在雌穗吐丝前将全部12株雌穗套住，发现有2株雄穗不散粉，且小穗瘦小，花药干瘪，田间取2个不散粉植株株上、中、下3部分的小穗，用卡诺固定液固定在青霉素小瓶中，用1%的i2-ik染色，发现视野是空白，表明这两株不育株均为完全不育。在另外10株中选择株型与这2株相似的花粉，分别授粉到2株不育株雌穗，即完成了对不育株不育性的保持。同时对2株相似株型进行标记即为不育系的保持系。下年继续种植不育株和对应保持系结实籽粒，发现不育株仍然完全不育，至此新的不育系和保持系即创造完成。
实施例2.2012年选择玉米杂交种“豫玉22”，种植2行100株，密度4000株/亩，雄穗抽出但未散粉前，人工拔除雄穗并带出地外。雌穗抽出但未吐丝前套上白色硫酸纸袋，并别上大头针，防止纸袋被风吹落。在花丝吐出2厘米左右时，拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml玻璃医用注射器吸取1.5%二甲基亚砜2ml，在雌穗顶端花丝四周和苞叶之间四个方向共注射药剂2ml；共诱导注射穗子60个，迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住，等待雌穗成熟（期间要不定时检查防止花丝外漏）；收获结实的穗子（结实粒数小于10粒）；发现有2穗结实，共结实8粒。下个生长季将所结籽粒育苗移栽进行田间种植，植株长成在雌穗吐丝前将全部8株雌穗套住，发现有1株雄穗不散粉，且小穗瘦小，花药干瘪，田间取1个不散粉植株株上、中、下3部分的小穗，用卡诺固定液固定在青霉素小瓶中，用1%的i2-ik染色，发现视野是空白，表明这两株不育株均为完全不育。在另外7株中选择株型与这1株相似的花粉，授粉到1株不育株雌穗，即完成了对不育株不育性的保持。同时对1株相似株型进行标记即为不育系的保持系。下年继续种植不育株和对应保持系结实籽粒，发现该不育株仍然完全不育，至此新的不育系和保持系即创造完成。
1.一种利用化学药剂诱导创造玉米雄性不育系的方法，包括以下步骤：种植玉米杂交种（如先玉335、豫玉22等），植株雄穗未抽出之前，进行雄穗拔除；雌穗长成但未抽丝时能套住纸袋时套上白色硫酸纸袋；花丝吐出至2厘米左右时，拔出纸袋至花丝正上方位置，操作人戴的草帽在玉米雌穗的正上方；用2ml医用注射器吸0.5～1.5%dmso（二甲基亚砜）2ml，在雌穗顶端花丝四周和苞叶之间四个方向注射药剂完2ml药剂；迅速套上硫酸纸袋并用大头针别住，等待雌穗成熟（期间要不定时检查防止花丝外漏）；收获结实的穗子（结实粒数小于10粒）；下个生长季将所结籽粒育苗移栽进行田间种植，植株长成在雌穗吐丝前将雌穗套住，雄穗不散粉，花药经镜检无花粉粒的即为不受环境影响的完全不育的不育株；选择同种浓度药剂诱导的同一材料雄穗可散粉的植株，选取株型接近的，取该植株的花粉受到不育株上即保持了该不育株的不育性，至此不育系的创造和保存全部完成。
2.根据权利要求1所述的方法：其特征在于所述的诱导注射的药物为化学药物dmso（二甲基亚砜）及其浓度0.5～1.5%。
3.根据权利要求1所述的方法：其特征在于保持系的选择为同种浓度药剂诱导的同一材料中的雄穗可散粉的植株，且株型接近不育株的植株，为该不育系的保持系。
技术总结