烏魯木齊晚報全媒體訊（文/圖 記者江斌偉）單倍體育種技術(shù)只需2代即可獲得高度純合的DH系，改變了傳統(tǒng)育種方法進(jìn)行純系的選育一般需連續(xù)自交7-8代，顯著縮短育種年限，加快育種進(jìn)程，為新疆玉米育種架起一條高速發(fā)展的“高鐵通道”。
“單倍體育種技術(shù)技術(shù)作為現(xiàn)代種業(yè)的高鐵技術(shù)，就像是普通列車和高鐵的速度相比，解決制約新疆糧食作物種業(yè)發(fā)展的瓶頸問題，提升了新疆種業(yè)在國內(nèi)外的科技競爭力。”11月2日，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米遺傳育種課題組負(fù)責(zé)人吳鵬昊如是說。
自2014年起，新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)組建玉米育種團(tuán)隊，主攻玉米單倍體育種技術(shù)。
吳鵬昊介紹，傳統(tǒng)育種方法進(jìn)行純系的選育一般需連續(xù)自交7-8代以上才能基本純合，周期長，效率低。而單倍體育種技術(shù)只需要2代即可獲得高度純合的系，也就是DH系，能夠顯著縮短育種年限，加快育種進(jìn)程。
在育種技術(shù)中，雙單倍體doubled haploid指的是純系，簡稱DH系。單倍體育種得到的純系后代純合率為100%，自交得到的純系純合率無論多少代，都達(dá)不到100%。因此，雜交育種要求親本純系越純越好。
玉米作為第一大糧食作物，是世界上最早利用雜種優(yōu)勢大幅度提高單產(chǎn)的作物之一，而純系的選育就是雜種優(yōu)勢利用與選育雜交種的基礎(chǔ)。
該技術(shù)分別從單倍體雄穗育性恢復(fù)和雌穗育性恢復(fù)兩個特征入手展開研究。課題組先從國內(nèi)外引進(jìn)特異玉米遺傳種質(zhì)資源開展本地化改良。再利用分子標(biāo)記輔助選擇和CRISPR技術(shù)等現(xiàn)代遺傳技術(shù)手段深入挖掘，并對控制單倍體自然加倍的主效基因開發(fā)得到功能分子標(biāo)記，對國內(nèi)骨干玉米種質(zhì)材料進(jìn)行篩選，最終得到高頻自然加倍的遺傳資源。
“玉米是二倍體，我們先把雜合的二倍體單倍體化，再通過相應(yīng)的加倍措施變成純合的二倍體。”吳鵬昊解釋，單倍體育種技術(shù)的瓶頸主要受到單倍體自然加倍效率的限制，而單倍體自然加倍很大程度上取決于適宜的自然環(huán)境。
新疆擁有單倍體自然加倍得天獨(dú)厚的自然優(yōu)勢，光熱資源豐富，早晚溫差大，利于單倍體雄穗的育性恢復(fù)和雌穗的自交結(jié)實。新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米遺傳育種團(tuán)隊抓住新疆地區(qū)適于開展單倍體自然加倍的地緣優(yōu)勢，先后開展了《玉米單倍體育種技術(shù)的引進(jìn)、優(yōu)化與推廣》等自治區(qū)科技治疆項目，經(jīng)過六年來的不斷探索和研究，創(chuàng)制一套擁有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)單倍體育種技術(shù)體系，有力推動了新疆玉米育種技術(shù)發(fā)展。
同時，課題組在烏魯木齊市等地建立單倍體育種示范基地50畝，每年量產(chǎn)DH系千余份，為疆內(nèi)外種業(yè)企業(yè)創(chuàng)制純系兩千余份，在一定程度上提升了新疆玉米種業(yè)的實力。目前，項目已逐步向南北疆推廣，對加快單倍體育種技術(shù)的工程化具有重要意義。
