雄性不育性在育种工作中的利用

一.雄性不育性的遗传方式二十世纪在育种工作中的突出成就之一,首推杂种优势的利用。杂交种的增产效用,已为各国的生产实践所证实。不过,获得优良的杂交种,除正确选配有成效的亲本组,此外,在大量制种过程,消除人工去雄的麻烦,以最低的工本而能获得纯净、质优多量的杂种种子也属重要。为此,雄性不育的特性,日益被育种家所重视并作为育种的一种工具。     

高粱恢复可育基因的非配子融合转移及其后代表现

在同一受精卵中,同时研究三系育性遗传物质之间的相互作用及其表达情况,对于植物雄性不育机理的认识是重要的,如用一般的“(不育系×保持系)×恢复系”的方式是不能实现的。我们采用了把失去受精能力的高粱恢复系5号花粉匀浆涂于母本不育系3197A的柱头上,然后授以保持系3197B的新鲜花粉的方法,使恢复系花粉匀浆参与不育系×保持系的授粉过程,成功地获得了具有3197A、3197B和恢复系5号三者遗传特性的后代,达到了恢复系雄性可育基因通过非配子融合转移的目的。本试验不但为研究植物雄性不育的本质和寻找父本花粉恢复基因的载体创造了条件,而且在育种方法上,为转移某些特异的有益基因,开辟了一条新途径。     

植物杂种优势利用的基因工程研究进展

利用植物杂种优势可以达到植物高产优质的目的。利用杂种优势的途径有人工去雄、化学杀雄、利用植物自交不亲和现象和利用植物雄性不育特性等。然而,这些途径往往费时费力,易造成环境污染,有时对雌性的育性还存在一定影响,等等。 植物基因工程自70年代诞生以来,一直成为令人瞩目的研究领域,一些常规育种方法解决不了的问题,可以通过基因工程方法来解决。迄今为止,不少学者已开展了植物生殖发育的分子生物学研究,雄性     

TA29—Barnase基因导致油菜雄性不育的研究

利用杂种优势可以使作物达到高产优质的目的,而杂种优势利用的主要途径之一是作物雄性不育性的利用。由于传统育种方法的费时费力,所以通过基因工程法来快速获得作物雄性不育系,已被国内外学者广为重视,并有了相关的报道[1～3]。但这些转基因不育系很少是生产品种,其不育性稳定情况也少有探讨。本文通过根癌农杆菌介导法,将TA29-Barnase雄性不育基因转化到油菜生产品种中,并就其分子学和生物学检测及其不育性稳定情况作一简要报道。1　材料和方法1.1　植物材料及农杆菌菌株植物转化材料为优质高产的甘蓝型油菜(Brassicanapus)生产品种“浙…     

ipt基因定位表达对转基因烟草育性的影响

杂种优势是生物界的一种普遍现象。作物杂种优势的利用是培育高产、抗逆、优质新品种的重要手段之一。然而 ,常规育种技术获得配套三系的难度很大 ,由此限制了杂种优势利用的发展。近年来应用转基因技术创造雄性不育植株已有不少报道[1- 5] 。有研究表明 ,自然突变的雄性不育株     

植物细胞质雄性不育及育性恢复研究进展

植物细胞质雄性不育是一种广泛存在于高等植物中的母性遗传性状。细胞质雄性不育不仅为研究核质互作提供了良好材料,同时也是植物杂种优势利用的重要基础,其分子机理是目前研究的重点。多种研究证据表明,线粒体基因与细胞质雄性不育密切相关。随着分子生物学和分子遗传学的不断发展,许多植物的恢复基因已经被定位和克隆,进一步阐明了植物细胞质雄性不育和育性恢复的分子机理。本文综述了近几年植物中细胞质雄性不育和育性恢复相关基因的研究进展,并探讨了细胞质雄性不育/育性恢复系统在育种方面的应用。     

孤雌生殖法选系培育杂交油菜的研究

利用杂种优势是农业增产的主要途径之一。在油菜方面从四十年代以来,国内外就有人从事油菜杂种优势的研究,到现在已研制出雄性不育系杂交油菜、自交不亲和杂交油菜、自交系杂交油菜等。这些方法均已初步用于生产,并有一定的增产效果。根据现有资料,自交系杂交油菜具有明显的杂种优势,并具有亲本来源广泛,较易筛选出强优势杂交组合的优点。但是,自交系杂交油菜在实际应用上还有     

玉米花药培养的研究初报

玉米是我国主要的粮食作物之一。利用自交系杂交以获得强大的杂种优势,是玉米育种工作中获得增产最有效的方法。但要获得自交系,按常规育种必须连续进行4—6年的自交,而且不能保证其纯合性。如能利用花药培养这一新技术来诱导玉米单倍体,便可作为纯合二倍体的材料,并可大大缩短培育自交系年限,迅速淘汰有害的隐性基因。1975年我国科学工作者首次获得玉米花粉植株,在玉米单倍体育种的征途上迈出了可喜的一步。我们从1973年起开展这一工作。1975年,我们两个单位协作,使工作有了初步进展。几     

植物细胞核雄性不育相关bHLH转录因子研究进展

雄性不育广泛存在于种子植物中。植物雄性不育不仅是植物生殖发育研究的重要内容,同时也可作为杂种优势利用的有效工具,因而具有重要的理论和应用价值。bHLH转录因子家族是植物中成员最多的转录因子家族,在植株的整个生长发育过程中起着重要的调控作用。本文介绍了拟南芥、水稻、玉米等几种重要模式植物bHLH转录因子调控雄蕊发育的作用机制,并重点阐述其功能异常引起细胞核雄性不育的分子机制,以期为作物育种与理论研究提供参考。     

玉米杂种优势与叶绿体互补

在农业生产上,杂种优势的利用是一项很 有成效的增产途径,因此,如何在杂交育种中更 有成效地选择亲本,以获得强优势的杂交组合 是当前生产实践中急待解决的问题。杂种优势 的预测是育种工作中众所关注的问题之一。     

在杂交作物分子育种中利用普通核雄性不育的几个可能途径

由一对隐性基因控制的普通核雄性不育性遗传方式能够满足对植物最佳雄性不育系选育的要求,是水稻等作物杂种优势利用的极好遗传工具。如果能解决其不育系繁殖问题,将优于现有的其他杂种优势利用方式。克隆出普通核雄性不育性的可育基因,通过叶绿体转化,将核雄性不育性可育基因向普通核雄性不育株细胞质转移,创造普通核雄性不育株的保持系;通过种子成熟后表达的启动子;和以位点特异性重组技术为基础的基因开关以及化学诱导启动子的利用,都可能繁殖出100％不育株率的普通核雄性不育系,创造普通核雄性不育性利用的新途径,对植物杂种优势利用产业有十分重要的意义。     

在杂交作物分子育种中利用普通核雄性不育的几个可能途径

由一对隐性基因控制的普通核雄性不育性遗传方式能够满足对植物最佳雄性不育系选育的要求,是水稻等作物杂种优势利用的极好遗传工具。如果能解决其不育系繁殖问题,将优于现有的其他杂种优势利用方式。克隆出普通核雄性不育性的可育基因,通过叶绿体转化,将核雄性不育性可育基因向普通核雄性不育株细胞质转移,创造普通核雄性不育株的保持系;通过种子成熟后表达的启动子;和以位点特异性重组技术为基础的基因开关以及化学诱导启动子的利用,都可能繁殖出100%不育株率的普通核雄性不育系,创造普通核雄性不育性利用的新途径,对植物杂种优势利用产业有十分重要的意义。     

离体胚珠诱导巴西橡胶植株（简报）

农作物的杂种优势利用引起橡胶育种工作 者的普遍注意,为获得纯合体的橡胶品种,进而 杂交产生杂种优势,国内外育种工作者都采用 离体花药诱导方法。但是,目前生产上推广使 用的一些国内外具有一定优良性状的品种属雄 花退化,不能利用花药诱导获取纯合体植株,在 杂种优势利用中,它们的优良性状难于利用。为 诱导巴西橡胶纯合体植株寻找另一途径,使雄 花退化品种的优良性状得到充分利用,我们于 1979年在花药诱导的同时,采用离体胚珠进行 诱导,至今从海垦1号中获得一株完整试管苗 （图1)。关于植株的起源,目前正在进行细胞 学鉴定。农作物的杂种优势利用引起橡胶育种工作 者的普遍注意,为获得纯合体的橡胶品种,进而 杂交产生杂种优势,国内外育种工作者都采用 离体花药诱导方法。但是,目前生产上推广使 用的一些国内外具有一定优良性状的品种属雄 花退化,不能利用花药诱导获取纯合体植株,在 杂种优势利用中,它们的优良性状难于利用。为 诱导巴西橡胶纯合体植株寻找另一途径,使雄 花退化品种的优良性状得到充分利用,我们于 1979年在花药诱导的同时,采用离体胚珠进行 诱导,至今从海垦1号中获得一株完整试管苗 （图1)。关于植株的起源,目前正在进行细胞 学鉴定。     

植物CMS/Rf系统的基因克隆及其结构特征

细胞质雄性不育和恢复系统（CMS/Rf）在植物杂种优势利用中已被广泛应用。为阐明恢复基因在这一系统中的作用机理,众多研究者开展了恢复基因的定位和克隆研究。近年来,4个植物恢复基因的成功克隆有力地推动了这一研究领域的发展。本文综述了植物恢复基因的定位、克隆以及育性恢复分子机理的研究进展,并讨论了恢复基因在植物分子育种上的应用。     

辣椒胞质雄性不育及其育性恢复研究进展

利用植物胞质雄性不育系生产杂交种子,不仅无需人工去雄,还能降低制种成本、确保杂交种子纯度,是植物杂种优势利用的重要途径。简要综述了辣椒雄性的败育时期、能量代谢、物质差异、激素变化,并分别从遗传分析、QTL定位和分子生物学等方面综述了辣椒胞质雄性不育及其育性恢复的机理。     

雄性不育在作物杂种优势中的应用途径分析

雄性不育是植物雄性细胞或生殖器官丧失生理机能的现象,该现象的利用大大提高了杂交种生产的效率。植物雄性不育包含细胞质雄性不育、不受环境影响的核雄性不育、光温敏型雄性不育及化学诱导的雄性不育。这些不育类型也已经被以三系或二系的方式应用于很多作物的杂交种生产中。综述了雄性不育各个途径的研究进展及其在作物杂种优势中的应用。     

大豆细胞核雄性不育基因研究进展

雄性不育是指植物雄蕊不能正常生长和产生有活力花粉粒的现象。利用雄性不育突变体开展杂交育种工作,是快速提高作物单产的有效途径。目前,通过杂种制种已大幅度提高了水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays L.)和小麦(Triticum aestivum L.)等作物的产量。大豆(Glycinemax(L.)Merr.)作为自花授粉作物,通过人工去雄生产杂交种子不仅困难而且经济上不可行。由于适用于杂交种生产的不育系资源短缺,目前大豆还没有实现大规模杂种优势利用。因此,快速实现大豆杂种优势利用迫切需要鉴定稳定的大豆雄性不育系统。本文总结了大豆细胞核雄性不育(genic male sterility, GMS)突变体及不育基因研究进展,同时结合拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻和玉米中已报道的细胞核雄性不育基因,从反向遗传学的角度,为大豆核雄性不育基因的鉴定提供依据。     

几种农作物细胞质雄性不育恢复基因的定位和分子标记研究进展

利用杂种优势提高作物产量时, 生产杂交种的主要授粉控制系统是细胞质雄性不育及其恢复系统。在杂交品种的选育过程中, 优良恢复系选育至关重要。为了高效并准确地鉴定选择恢复材料, 同时更深入地研究恢复基因的作用机理, 近年来植物细胞质雄性不育恢复基因分子标记研究受到了广泛重视。本文综述了主要农作物水稻、油菜、小麦、棉花和玉米等细胞质雄性不育类型恢复基因的定位和分子标记研究进展, 并讨论了恢复基因的精确定位和分子标记鉴定在基因克隆和分子标记辅助选择育种中的意义和应用前景。     

几种农作物细胞质雄性不育恢复基因的定位和分子标记研究进展

利用杂种优势提高作物产量时,生产杂交种的主要授粉控制系统是细胞质雄性不育及其恢复系统。在杂交品种的选育过程中,优良恢复系选育至关重要。为了高效并准确地鉴定选择恢复材料,同时更深入地研究恢复基因的作用机理,近年来植物细胞质雄性不育恢复基因分子标记研究受到了广泛重视。本文综述了主要农作物水稻、油菜、小麦、棉花和玉米等细胞质雄性不育类型恢复基因的定位和分子标记研究进展,并讨论了恢复基因的精确定位和分子标记鉴定在基因克隆和分子标记辅助选择育种中的意义和应用前景。     

水稻的雄性不育性及其在杂种优势中的利用

雄性不育性是植物界存在的普遍现象,雄性不育系在水稻杂种优势利用中起着重要作用.我国水稻杂种优势的利用经历了"三系法""两系法"和"第三代"杂交水稻的发展历程,该历程的实质就是水稻雄性不育系种子生产技术体系的发展.本文综述了细胞质雄性不育系、两用核不育系和隐性核不育系在我国水稻杂种优势利用中的研究进展,展望了水稻雄性不育...