豆类作物雄性不育及杂种优势利用的研究进展

豆类作物是我国重要的经济作物,在种植业中有较高的地位.杂种优势的利用可提高产量.雄性不育是花粉或花药发育异常的现象.雄性不育系的利用为杂种优势的利用提供了重要材料和思路.生物技术手段的发展和模式植物拟南芥的花粉和花药发育分子遗传传机制的深入研究,为近几年对大豆细胞质雄性不育、细胞核雄性不育及育性恢复基因的分子遗传机制研...     

植物核雄性不育系利用研究进展 上

利用植物的雄性不育性培育雄性不育系,再把雄性不育系作为遗传工具用于大量生产杂交种子,从而使许多作物,尤其是自花授粉作物的杂种优势得以在生产上应用,这是现代农业科学的     

基于多组学解析作物杂种优势机制及其利用展望

近年来,多种粮食和蔬菜作物的杂种优势利用,培育和改良了大量的高产、优质的品种,但杂种优势的遗传机制研究一直是育种家研究的重点、难点问题。本文综述了基于多组学技术解析作物杂种优势机制研究的最新动态,结果表明不同遗传背景材料和不同性状的杂种优势遗传基础解释并不相同,单一的模式并不能够完全解释其遗传机制。前期多组学分析解析表明,杂种优势分子机制主要与植物生长和发育相关通路上的特定基因表达有关,促使其他基因发挥最大遗传贡献,提高杂种植物对环境的耐受性。本文还总结了预测农作物产量等相关性状杂种优势育种值的方法,以期为解析作物杂种优势机制及杂交种选育提供参考。最后,文章展望了作物杂种优势利用面临的新机遇,基于新型基因组技术构建控制杂种优势的等位基因数据库,创制符合育种目标新种质,推动我国作物工程化育种进程。     

1种新型茄子雄性不育系的发现

茄子(Solanum melongena L.)是我国主要蔬菜之一,在全国广泛种植。茄子有很强的杂种优势,利用雄性不育系生产杂种一代是利用茄子杂种优势的重要途径。两性花植物中,雄性器官表现退化、畸形或丧失功能的现象,称为"雄性不育"。对于可遗传的雄性不育,经过选育可育成不育性稳定的系统,称为雄性不育系(简称A系)。利用雄性不育系作母本生     

作物雄性不育系存在的问题及改良利用

植物雄性不育是作物杂种优势利用的主要途径,具有重要的生产利用价值。雄性不育包括细胞核雄性不育和核质互作雄性不育,生产中以核质互作雄性不育为主。雄性不育系选育应重视提高发芽出土能力、柱头的外露率和生命力以及自身的产量能力;降低自交结实率,减少败育率。文中对作物雄性不育类型、优良不育系应具备的条件、不育系选育应重视的问题以及选育利用等方面进行评述,供杂优育种者参考。     

糜子雄性不育突变体的创制和遗传分析

杂种优势是培育高产、优质、高抗作物新品种的主要手段,而雄性不育系的选育直接决定着作物杂种优势育种的成功。利用~(60)Co-γ射线诱变首次创制出糜子(Panicum miliaceum,2n=4x=36)雄性不育突变体M207A,并对其进行了育性鉴定和初步的遗传分析,目的是利用该突变体进行糜子杂交种的选育、在糜子中实现杂种优势的利用。首先采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法对突变体进行了育性鉴定;将突变体与育性正常的糜子品种配组杂交获得的F_1和F_2群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,对不育突变体的遗传模式进行了分析。结果表明:不育株花药褐化,无外露,花药干瘪,不育度在95%以上,不育性状稳定;利用育性正常的品种给稳定的突变体进行授粉,其结实率可达到正常水平;自交F_2群体中育性分离比例为35∶1,符合单基因座位上同源四倍体基因的理论分离比,说明该突变性状是由隐性单基因控制的可遗传的"无花粉型"细胞核雄性不育。雄性不育突变材料M207A的创制,为糜子杂种优势利用奠定了材料基础。     

糜子雄性不育突变体的创制和遗传分析（英文）

杂种优势是培育高产、优质、高抗作物新品种的主要手段,而雄性不育系的选育直接决定着作物杂种优势育种的成功。利用~(60)Co-γ射线诱变首次创制出糜子(Panicum miliaceum,2n=4x=36)雄性不育突变体M207A,并对其进行了育性鉴定和初步的遗传分析,目的是利用该突变体进行糜子杂交种的选育、在糜子中实现杂种优势的利用。首先采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法对突变体进行了育性鉴定;将突变体与育性正常的糜子品种配组杂交获得的F1和F2群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,对不育突变体的遗传模式进行了分析。结果表明:不育株花药褐化,无外露,花药干瘪,不育度在95%以上,不育性状稳定;利用育性正常的品种给稳定的突变体进行授粉,其结实率可达到正常水平;自交F2群体中育性分离比例为35∶1,符合单基因座位上同源四倍体基因的理论分离比,说明该突变性状是由隐性单基因控制的可遗传的"无花粉型"细胞核雄性不育。雄性不育突变材料M207A的创制,为糜子杂种优势利用奠定了材料基础。     

我国节瓜遗传育种研究进展

节瓜是我国的特产蔬菜,也是华南地区重要的蔬菜作物,主要在广东、广西、海南等地种植,产品除本地销售外还销往港澳市场,作为高经济价值作物在农业产业结构调整中发挥重要作用。概述了我国数十年来节瓜遗传育种的研究进展：总结了节瓜种质资源搜集、保存、鉴评工作;综述了节瓜育种技术及相关遗传机理研究进展,包括雌性系材料创制、性型遗传机制和调控机理研究,节瓜枯萎病病原菌和抗病性鉴定研究、抗性材料鉴评及创制技术研究、抗枯萎病机理研究,节瓜耐热性鉴评和耐热机理研究,产量、品质等重要性状的遗传研究和相关基因 / QTL 定位及克隆,节瓜分子育种技术及细胞工程技术研究等;展示了数十年来我国在节瓜雌性系育种和杂种优势利用、抗病抗逆育种、品质育种等方面取得的成就。在此基础上,分析了目前节瓜遗传育种研究工作中存在的问题,并对未来节瓜种质资源鉴评和创制、实用化分子育种技术等应用基础研究、特色优质多样化品种选育及其产业化发展进行了展望。     

安徽农业大学王晓波课题组克隆出大豆细胞核雄性不育基因GmMs1

正大豆是我国重要粮食和经济作物,也是国内进口量最大的粮食作物。如何在有限的面积上提高单产已成为当务之急。雄性不育在作物杂种优势利用和提高产量方面发挥至关重要的作用。大豆是自花授粉作物,也具有明显的杂种优势,杂交种单产可提高15%~20%。迄今国内外已开展了一系列的大豆核不育基因研究,多集中在杂种优势利用及遗传机理研究,但鲜见基因克隆的报道。我国已将大豆ms1核不育系成功应用于轮回选择群体创制和新品种选育。由于ms1育性基因尚未克隆,限制了核不育(NMS)系统进一步在大豆杂交种生产中的开发应用。     

糜子雄性不育突变体的创制和遗传分析

杂种优势是培育高产、优质、高抗作物新品种的主要手段,而雄性不育系的选育直接决定着作物杂种优势育种的成功.利用60Co-γ射线诱变首次创制出糜子(Panicum miliaceum,2n=4x=36)雄性不育突变体M207A,并对其进行了育性鉴定和初步的遗传分析,目的是利用该突变体进行糜子杂交种的选育、在糜子中实现杂种优势的利用.首先采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法对突变体进行了育性鉴定;将突变体与育性正常的糜子品种配组杂交获得的F1和F2群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,对不育突变体的遗传模式进行了分析.结果表明:不育株花药褐化,无外露,花药干瘪,不育度在95％以上,不育性状稳定;利用育性正常的品种给稳定的突变体进行授粉,其结实率可达到正常水平;自交F2群体中育性分离比例为35:1,符合单基因座位上同源四倍体基因的理论分离比,说明该突变性状是由隐性单基因控制的可遗传的”无花粉型”细胞核雄性不育.雄性不育突变材料M207A的创制,为糜子杂种优势利用奠定了材料基础.     

玉米细胞质雄性不育与恢复基因研究进展

玉米作为我国重要的粮、饲两用作物在保障粮食安全,推动社会经济发展和提供工业能源等方面 扮演着关键的角色。细胞质雄性不育是高等植物中普遍存在的生物学现象,玉米细胞质雄性不育可以分为 T 型、 C 型与 S 型 3 种类型。不育基因来源于线粒体基因重排形成嵌合基因,新形成的嵌合基因对花药中小孢子的发 育产生危害导致败育的发生。恢复基因的存在可以消除不育基因的危害,使小孢子正常生长。由于不育基因为 线粒体基因,恢复基因为细胞核基因,对细胞质不育与恢复机理的研究同样是探究质 - 核互作关系的桥梁。同 时对雄性不育系的利用是玉米利用杂种优势的一个重要技术手段,玉米生产上利用细胞质雄性不育对于作物杂 种优势的利用、杂交种的制种都有重要意义,不但能够解放劳动力降低制种成本,而且提高了制种纯度增加产量。 对玉米细胞质雄性不育的分类、特征及近年来发现的玉米细胞质雄性不育基因与育性恢复基因进行概述,并探 讨了玉米细胞质雄性不育应用过程中的问题与发展前景,以其为细胞质雄性不育在生产上的推广利用提供参考。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究与利用

对棉花细胞质雄性不育与育性恢复的研究现状进行了较为全面的综述。介绍了棉花细胞质雄性不育系、恢复系及“三系”杂种棉的选育进展,不育系花药的细胞学及其生理生化特征,细胞质雄性不育产生的分子机理,不育胞质对杂种一代的遗传效应。详细阐明了细胞质雄性不育恢复系的类型,育性恢复的遗传方式,育性恢复基因与育性增强基因之间的关系以及恢复基因的遗传定位。文中对“三系”杂种棉选育进展缓慢的原因进行了剖析,并从利用新的胞质不育类型选育优良不育系,聚合多个恢复基因和育性增强基因选育强恢复系,优化以蜜蜂为媒介的传粉体系等方面,探讨了“三系”杂种棉的发展对策。     

棉花细胞质雄性不育与育性恢复研究进展

棉花细胞质雄性不育在杂种优势的利用上具有重要的作用。利用棉花细胞质雄性不育和育性恢复系统突破了传统人工去雄杂交育种的瓶颈,为棉花杂交种制种的商业化推广展现了光明的前景。详细阐述了棉花细胞质不育系和恢复系遗传学的研究及利用,细胞质雄性不育相关线粒体基因、育性恢复基因相连锁分子标记的开发以及恢复基因的遗传精细定位,育性相关基因的克隆等方面的研究工作,提出了存在的问题,展望了今后工作的研究方向。     

玉米细胞质雄性不育机制研究现状

雄性不育是作物育种中利用杂种优势的主要途径,玉米是世界上最早利用雄性不育系生产杂交种的作物之一,利用雄性不育系生产玉米杂交种,可以节省劳动力投入,降低种子成本,减少去雄不彻底造成的混杂,提高种子纯度,充分发挥杂种优势的增产潜力。综述了玉米细胞质雄性不育的分类,败育的细胞学特征,败育机理,以及育性恢复研究进展。     

自交系068对玉米细胞质雄性不育系的恢复性

以玉米细胞质雄性不育系为材料,对自交系068的育性恢复性进行测定。结果表明,068对478、黄早四、48-2背景下的CMS-T、CMS-C、CMS-S不育胞质分别呈完全恢复、部分恢复和不育性保持。068对同核异质不育系的不同胞质之间未检测到育性恢复上的明显差异。068同不育材料一次测交与再次回交的育性测定结果存在差异。自交系068对可作为CMS-T、CMS-C和CMS-S不育胞质的共同恢复系,为利用多胞质进行不育化制种提供了条件。     

百日草雄性不育系的获得及其细胞学观察

 【目的】获得百日草雄性不育系,并探索其花药发育机制,为百日草杂种优势的利用提供一条新途径。【方法】采用自交F2代出现的不育材料连续回交获得的不育系再进行兄妹交、可育株自交,结合与多个自交系测交进行不育类型鉴定,并对其细胞学进行研究。【结果】获得了百日草深红色单隐性雄性不育两用系AH209AB。正常可育的花药,其药壁由4层细胞构成,即表皮、药室内壁、中层和绒毡层;花粉母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型;成熟花粉为三细胞型。雄性不育株花瓣退化或丝状,雄蕊退化成丝状,内无花粉,外观呈绒毛状;花药在造孢细胞组织形成后,没有继续分化产生药壁结构、花粉母细胞及其花粉,为完全的结构性雄性不育类型。【结论】该雄性不育系属于无花粉囊型不育系,在F1代种子生产上具有重要的利用价值。     

棉花质核互作雄性不育与育性恢复的研究及利用现状

利用质核互作雄性不育系实现强优势组合三系配套是解决目前棉花杂交制种瓶颈,促进棉花杂种优势利用的有效途径之一。本文综述了棉花质核互作雄性不育与育性恢复的研究现状,介绍了棉花质核互作雄性不育系和恢复系的类型;在细胞学和分子生物学水平上探讨了质核互作雄性不育产生的机理,阐述了育性恢复的遗传方式、恢复基因的分子标记和遗传定位、恢复基因的图位克隆及三系杂交棉的研究进展;对三系杂交棉今后的研究方向进行了展望。     

Male Sterile Lines of Zinnia elegans and Their Cytological Observations

In order to find out a new pathway for utilizing heterosis of Zinnia elegans and accelerate breeding process, the mechanism of anther development of a male sterile line was explored. Backcross, sibmating, selling of fertile plants and testcross with inbred lines were analyzed and identified in the field, and cytology was observed. Recessive nucleus male sterile line AH209AB capable of being a maintainer was obtained by successive backcrosses with male sterile plants and fertile F1 plants as male parents. Cytological and anatomical studies indicated that： （1） The wall of normal anther was constituted of four layers of cells such as epidermis, powder chamber wall, middle level and tapetum cells. The process in meiosis of pollen mother cell in Zinnia elegans was normal and cytoplasm divided simultanously. Mature pollen grain was tricellular type. （2） The petal of male sterile plant degraded as a thread-like structure, the stamens were villiform in appearance and no pollens were formed. The result showed that the anther of male sterile plant no longer proceed to differentiate spore mother cell and the pollen sac after the formation of the tissue of sporogenous cells, there was no evident boundary between tapetum cell, middle lamella and inner wall of PMC, tapetal cells did not develop from the very beginning. So the abortion type was completely structural male sterility. The male sterile line belongs to non-sporange male sterile type and is of great use in F1 seeds production.