美国玉米诱变(花粉ems)育种的商业化实施典例

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1、美国玉米诱变（花粉EMS）育种的商业化实施典例张铭堂才卓《玉米科学》编辑部摘要：科学的发明、进步与创新，虽然多多少少带有一些运气，每个人能够在面对问题时的明确认知目标、周密的思维设计、成熟的操作技巧、把握机会的能力以及而对挑战的信心与勇气，则是成功的必要条件。本文就张铭堂先生本人在英国普内门公司成功进行玉米花粉EMS（甲磺酸乙酯）诱变遗传育种案例的策划、实施过程及分析结果，提供给年轻育种家一些可供参考的成功经验。关键词：玉米;EMS;花粉诱变;育种经验;作者简介：张铭堂，历任美国Girts、英国ICI、徳国BASFSE公司玉米育种家、遗传育种部经理等，从事玉

2、米遗传育种近50年。收稿日期:2017-04-22基金：国家“863”课题“东北中晚熟区玉米种质改良与强优势杂交种创制”（2016YFD0101200）SuccessfulExampleofInducedMutation(Pol1en-EMS)ApplicationinCommercialMaizeBreedingZHANGMing-tangCAIZhuoJournalofMaizeSciences;Abstract：Therecouldbesomeluckaboutdiscovery,progressandinventioninscience,butthe

3、keysuccessfulelementshavetobuilduponaperson"sclearunderstandingofthetarget,thoroughlythinkinganddesign,matureoperatingski11s,abi1itytocatchtheopportunities,andfaithandcourageinfacingthechallenges.ThisarticlcdetaileddescribedsomeofMr.ZHANGMing-tangsuccessfulexperience,andpresentedhe

4、reforyourreference.Keyword：Maize;EMS;Tnducedpollenmutation;Breedingexperienee;Received：2017-04-221985年,英国普内门公司(ImperialChemicalIndustries,ICI)购买了美国高斯徳种业(GirtsSeedCompany)作为介入美国种业及生技科研发展的桥梁。普内门公司招聘大量科技专家，包括遗传育种、分子遗传、转基因、牛理牛化、昆虫病理、电脑资讯和农艺机械等专业人才，与英国JealotfsHill成立的生物技术屮心，助推作物科研发展，在美国建

5、立了20个育种站，主要从事玉米、大豆、高粱及向日葵等品种选育。该公司是典型的欧美作物种业科技融合背景与基础，考究其商业化研发历史对刚刚步入国际竞争的中国种企及育种家具有借鉴意义。1研发工作的背景1986年8月，作为公司新聘年轻专家前往英国开会，主题是确定未来科研发展目标。公司首先对各领域的科技专家进行个性测试，测试结果显示，不怕风险的个性是这批年轻专家的精神风格，其中，只有两个专家(包括作者)性格低调沉稳，劳资部门管理人员称之具有弥补计划缺陷与漏洞的天赋，能够在大家浮躁的氛围屮提出切实可行的新思路。会议最后讨论耐Pursuit除草剂［咪腔咻(Imidazol

6、ine)成分类］转基因研发项目，讨论在如何设计这个转基因上没有明确思路。最后作者建议，为什么不试试花粉化学诱变，从中筛选显性抗除草剂突变基因，整个会场安静无声，最后话题转移不得结论。会议之后，转基因计划经理找到作者问：“你确定可以做吗”，作者说：“可以，但是需要资金以及人力、物力支援”。计划经理说：“这都不是问题，只要你能做出诱变，我就可以筛选出来”。就这样，研发管理部半年之久多次会议探讨的重要项目调整了方向。回到美国后作者意识到，自己挑战了高难的研究课题。2设计思路当时玉米花粉化学诱变效果已经明确，隐性基因突变率大约在1/600^1/1000,显性基因突变

7、率大约是万分之一，但技术述很不成熟［1,2］,作为商业化目的性很强的种业公司来说，诱变育种面临的突变方向非常不确定性等系列问题，很难有人涉猎，特别是大规模的玉米花粉EMS诱变育种更是无人尝试。首先基础材料选用当高斯德种业（GirtsSeedCompany）市场销售数量最大商业化杂交种G8532的父本UE95,其特点是适应性广、丰产性好、果穗20〜24行、结实性好、结实粒多，每穗粒约500粒，雄花散粉性好，花粉数量大，已组配出多个商业化组合应用于生产。诱变方法将甲磺酸乙酯sulfonate,EMS）化学诱变剂与45mL轻质石蜡油（LightMineralPar

8、affinOil）均匀混合。溶液浓度是0.0667%