玉米单倍体自动化鉴别与新型诱导系选育研究

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1、分类号：申位代码：密级学号：博士学位论文玉米单倍体自动化鉴别与新型诱导系选育研究研究生：指导教师：陈绍江教授申请学位门类级别：农学博士专业名称：作物遗传育种研究方向：作物遗传育种原理与方法研究所在学院农学与生物技术学院年月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

2、文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：午时间〖月日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后应遵守此协议）学位论文作者签名：到金时间年月曰导师签名：时间：年月曰中文摘要单倍体技术（，也称技术）已成为玉米遗传研究特别是现代玉米商业化育种中不可或缺的

3、重要技术，单倍体诱导系与鉴别系统是开展单倍体技术的基础。随着全球种业的激烈竞争，单倍体育种技术被广泛釆用，工程化育种思想也在引领玉米产业的飞速发展。由此，传统的人工鉴别单倍体的方法亟需向自动化鉴别的转变是单倍体鉴别技术的必然要求，迫切需要发展自动化鉴别的理论指导和自动化的实现，并开发与自动化鉴别相配套的新一代诱导系，为单倍育种技术提供高效技术服务。本研究的主要内容为：油分鉴别单倍体的模型分析；基于油分直感效应原理开发玉米单倍体核磁共振全自动分选系统；基于可见光光谱技术实现单倍体的高效鉴别；多个标记聚合的新型

4、诱导系的选育。本研究主要结论如下：以份遗传背景广泛的种质作为高油型诱导系诱导的母本材料，所构建的个不同群体的子粒含油率性状均表现出很高的遗传率，受环境因素的影响较小。对参试种质产生的花粉直感效应值达到了以上。利用模式识别线性判别函数的最小平方误差准则函数建立单倍体鉴别的含油率阈值是可行的，提出可灵活采用三种含油率阈值类型自有阈值、聚合分段阈值、统一阈值进行单倍体的鉴别；利用已知模型可以对相同种质在不同环境下进行预测，以的正确识别率和的正确拒识率为标准，可以对的参试种质进行有效鉴别。以油分花粉直感效应鉴别单倍

5、体的原理为理论指导，开发了玉米单倍体核磁共振全自动分拣系统。平均分拣速度为秒粒，每天可达，以上，平均准确率达到，实现了全自动化、智能化分选玉米单倍体的目标。基于可见光光谱分析技术、利用支持向量机方法建立了单倍体和杂合二倍体判别模型，模型交叉验证的平均正确判别率达到。基于该方法可望发展成为又一个玉米单倍体自动化高通量鉴别的工具。利用紫胚芽高油低频诱导系与高油诱导系选育的代株系材料和代株系材料构建新型诱导系选系群体，对诱导性状、含油率、和紫胚芽等性状同时进行高效选择，结合诱导性状的分子标记验证，获得个最优单株（

6、诱导率为、含油率为诱导率为、含油率为，农艺性状优于对照诱导系，成功选育出高油、紫胚芽、三标记聚合的新型诱导系，为单倍体自动化鉴别提供了高效工具。关键词：玉米单倍体，含油率，直感效应，自动化鉴别，可见光谱，支持向量机，诱导系AbstractDoubledhaploid(DH)technologyhasbecomeoneofthemostimportantapproachesinmaizecommercialbreedingforitsadvantagesofcompletehomozygosityandsho

7、rtbreedingcyclelength.Twokeyissuesinthistechnologyareinducerandeficientscreeningsystemtoidentifyhaploidkernelsfromthehybridkernels,respectively.Withthefiercecompetitionintheglobalseedindustry,DHtechnologyiswidelyusedbymanyinstitutesandcompanies，，，，cross-va

8、lidationreachedashighas92.06%.Anautomaticrapid-screeningsystemforhaploidmaizeseedsbasedonthismethodwillprobablybeestablishedtomeetlarge-scaleDHbreedingdemands.4)Twopopulationsofcross2262>