【研究背景】传统杂交育种方法培育小麦品种需时较长,而单倍体育种可以缩短育种周期。小麦单倍体诱导基本采用花药培养和小麦与玉米远缘杂交途径,存在程序繁琐、操作复杂、周期长、诱导效率低、基因型依赖性强等问题。课题组在前期研究工作中,通过编辑小麦Ta MTL基因,创制了小麦单倍体诱导系,以该诱导系作为父本能够诱导母本产生20%左右的单倍体籽粒。然而,利用诱导系作为LGX818细胞培养父本的杂交当代中的单倍体籽粒和二倍体籽粒在形态上难以区分,需要进行繁琐的细胞学和DNA鉴定,延后了单倍体的加倍时间,降低了加倍效果和工作效率。【材料与方法】该研究利用小麦单倍体诱导系(mtl突变体)与表达花青素基因ZmC1(胚芽鞘呈现紫色)的转基因小麦杂交,同时,比较了多个谷类作物种子特异性启动子调控2个花青素基因ZmC1和Zm R在小麦胚中的表型。此外利用细胞学和流式细胞仪等方法,并结合植株表型对杂交F1代籽粒倍性进行了鉴定。【结果与分析】通过杂交获得了携带ZmC1基因的小麦单倍体诱导系HIPC(胚芽鞘呈现紫色)。以oncology medicinesHIPC为父本与其他小麦材料杂交,杂交F1代籽粒萌发后胚芽鞘呈现白色的为单倍体,呈现紫色的为二倍体,进一步验证发现根据胚芽鞘的颜色直观鉴定小麦杂交后代中单倍体籽粒的准确率为96.7%。同时,研究发现p BD68双向启动子调控2个花青素基因(ZmC1和Zm R)的转基因植株(TRC)的幼胚和成熟胚完全紫色。进一步将TRC纯合株系与小麦单倍体诱导系杂交,创制了携带2个花青素基因的小麦单倍体诱导系HIPE。以HIPE作为父本与其他小麦材料杂交,杂交F1代籽粒中表现紫色胚的为二倍体,白色胚的为单倍体。经过染色体计数、保卫细胞长度鉴定和DNA含量测定等验证,根据胚的颜色标记直观鉴定小麦杂交后代中单倍体籽粒的准确率几乎为100%,这大大减轻了鉴定单倍体的工作量,提高了鉴定的准确性和效率,可以批量进行单倍体的诱导、鉴定和加Lapatinib溶解度倍,将显著促进小麦单倍体育种和基因定位及克隆工作高效开展。【结论】本研究开发了结合TaMTL突变体和具有胚特异性花青素标记的HIPE单倍体诱导系。在以HIPE为父本的F1代杂交种中,单倍体籽粒的胚都是白色的,而二倍体籽粒的胚都是紫色的,可以在籽粒期对单倍体进行筛选。该技术可用于小麦的大规模高效单倍体育种,也有可能用于其他作物的单倍体育种。