蔬菜雄性不育基因工程

杂种优势育种已成为许多蔬菜的主要育种方法。其中,选育雄性不育系及其恢复系是关键。通过基因工程的手段创造雄性不育系和恢复系可以克服常规育种手段的局限性,较之利用自然变异、远缘杂交和引种等选育手段具有更广阔的前景。近几年,我国在番茄、大白菜、甘蓝等蔬菜上利用基因手段获得雄性不育系方面的研究取得了较大进展。     

辣椒育性恢复的遗传及恢复系和保持系的鉴定

对稳定的辣椒雄性不育系(cms)CCA-4261与恢复系Pantc-1的杂交组合的育性恢复遗传进行了研究。结果认为Pantc-1的育性恢复遗传属于单基因控制性状。对全部属于C．annuum的48个辣椒品种(系)和5个甜椒品种(系)进行筛选，以查明它们是否存在育性恢复基因或雄性不育保持基因，并根据雄性不育细胞质是否转移到比较理想的辣椒品系讨论了这些品种(系)究竟属于保持系还是恢复系。     

大白菜雄性不育复等位基因的发现与利用

介绍了大白菜雄性不育复等位基因的发现过程,以及“大白菜核基因雄性不育复等位基因遗传假说”的验证试验结果。提出了不育系的应用模式,介绍了品种、变种和亚种间复等位基因型雄性不育系转育研究结果,     

芹菜胞质雄性不育系杂交制种技术

芹菜是我国非常重要的绿叶蔬菜,杂种优势明显,但由于芹菜特殊的开花习性很难进行严格的人工杂交,而雄性不育系的选育成功为芹菜杂交制种开辟了有效途径。最先在芹菜杂交制种中得到应用的是由核基因控制的雄性不育两用系．不过两用系杂交制种的应用范围在一定程度上受到制种成本和技术难度较高的限制。为了克服两用系存在的缺陷,我们在资源创新和技术创新的基础上。进一步育成芹菜胞质雄性不育系,并顺利实现了规模化杂交制种,收到良好效果。现将我们近2a初步摸索出的一套芹菜胞质雄性不育系杂交制种技术介绍如下。     

李传友研究组合作研发新型番茄雄性不育系统用于杂交种子生产

番茄作为一种严格的自花授粉作物,具有明显的杂种优势,番茄生产基本上都是应用杂交种。利用雄性不育系作母本进行杂交种子生产,可减少人工去雄劳动量,从而降低成本并提高种子纯度以及避免亲本流失。自然发现的番茄雄性不育系多数是隐性核不育系,转育过程长并难以找到有效保持系,制约了在番茄杂交制种中的应用。2020年1月10日,《The Plant Journal》在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友团队和北京市农林科学院蔬菜研究中心李常保团队合作完成的题为“A biotechnology-based male sterility system for hybrid seed production in tomato”的研究论文。该研究提出了一种利用生物技术对番茄骨干自交系快速创制相应的番茄雄性不育系和保持系,并有效应用于杂交种子生产的策略。     

2002年中国农科院蔬菜花卉所育种研究新进展

１育种技术研究①雄性不育育种技术研究筛选出１０余个不育性稳定、经济性状优良且配合力好的甘蓝显性不育系并配制出新的优良杂交组合；鉴定出２９个新的纯合显性不育株，其中０２—１２MS为新类型显性不育系，使甘蓝显性不育系类型由原来的５个增加到６个；获得优良青花菜显性不育系３个，优良胞质雄性不育系３个。获得含有PS－２雄性不育基因的番茄不育系；甜椒胞质雄性不育恢复基因的QTL定位得到初步结果，建立了８个连锁群，确定了控制辣椒雄性不育恢复性的QTLs的大致区域；提出大白菜核基因型、异源胞质型和温度敏感型雄性不育遗…     

大白菜雄性不育两用系的选育与利用

研究证明,自然界存在的大白菜雄性不育材料的不育性,大都受细胞核内的隐性基因所控制。基因的对数一般很少,多数仅一对。不同雄性不育系的不育基因往往不相同,如“127”系受ms_1控制,72011系受ms_2控制。不同不育系不育花雄蕊的外形也有明显的差异。 利用在大白菜自然群体中或自交后代中寻找天然雄性不育株,和利用人工转育的方法均能有效地选育出雄性不育两用系。大白菜雄性不育两用系原种可在隔离区内靠昆虫授粉繁殖。利用它与父本系3∶1隔行定植,在初花期拔除母本行可育株,即可获得高纯度的一代杂种种子。     

十字花科作物显性核基因雄性不育研究现状及发展

在细胞核雄性不育中存在着显性核基因雄性不育和隐性核基因雄性不育两种类型.隐性核基因雄性不育居多,占88%左右,而显性核基因雄性不育仅占10%(刘定富1993).显性核基因雄性不育虽不及隐性核基因雄性不育普遍,但迄今为止至少在20个属22个种中发现了由显性核基因控制的雄性不育性.     

橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法研究

以白色球心大白菜雄性不育甲型两用系AB01的可育株MsfMs为母本,以橘红色球心大白菜自交系北京-1和山东-1为父本,配制F1、F2及BC1,鉴定各世代叶球颜色和雄蕊育性,分析球色遗传规律,以及球色、花色及雄蕊育性的遗传关系,探索橘红心大白菜核基因雄性不育系转育方法。结果表明,球心颜色由一对基因控制,橘红心为隐性,白心为显性;橘红心与橘红花性状为完全连锁或一因多效;球心颜色与雄蕊育性独立遗传;橘红心大白菜自交系北京-1和山东-1在核不育基因位点上的基因型均为纯合隐性可育msms。提出了利用普通白心大白菜核基因雄性不育材料转育橘红心大白菜雄性不育系的遗传模式。     

番茄雄性不育研究进展

番茄因其口感独特、营养丰富、适应力强,广受众人喜爱。其杂交优势明显,利用植物雄性不育育种可降低制种成本、缩短育种时间、提高制种效率和种子纯度。该研究阐述了番茄雄性不育的分类、影响番茄雄性不育的因素,探讨了番茄雄性不育的利用和遗传育种上所遇到的问题,以期为番茄雄性不育育种研究提供参考依据。     

大白菜细胞质雄性不育系细胞质效应研究

选育配合力好,不育性优良的细胞质雄性不育系,是彻底解决芸薹属蔬菜一代杂种制种困难的最经济有效的技术方法.白菜雄性不育系的研究和利用工作,60年代首先在日本、韩国展开,我国的研究工作始于1971年,先后育成了由核基因控制的两用系、核基因互作雄性不育系以及同源及异源胞质雄性不育系,并逐步应用于生产.     

新型“都市番茄”或成理想“城市农作物”

2019年12月,发表在《自然生物技术》(NatureBiotechnology)杂志上的一篇论文显示,美国研究人员培育出一种新型"都市番茄",其果实像葡萄一样密集生长。这种番茄是通过基因编辑获得的,研究人员使用基因编辑工具对番茄的3种基因进行修饰,它们包括SP和SP5G基因——这两种基因控制着番茄何时停止生长,何时开花结果,以及第3种基因SIER——它控制着这种作物的茎干长度。     

番茄ps-2基因的SSR及CAPS标记开发

含有ps-2雄性不育基因的番茄材料可通过自交获得100%的雄性不育后代,从而方便地应用于番茄杂交制种。以优良的加工番茄品系92155为父本,以来自保加利亚含有ps-2基因的不育材料CMC1ps2为母本,构建了123个F2代分离群体,育性表型分离比例完全符合孟德尔遗传规律,为隐性单基因。根据番茄形态和分子标记整合遗传连锁图谱,选取相应的SSR、RFLP及COS标记,分别筛选了5对SSR引物、13对由RFLP探针序列转化来的CAPS引物及1对COSⅡ引物。经连锁遗传分析,获得了与ps-2基因紧密连锁的1个SSR标记(SSR450)和1个CAPS标记(命名为TG123),它们与ps-2基因的连锁遗传距离分别是4.9cM和11.6cM,位于该基因两侧,均为共显性标记。这两个标记的获得可直接用于标记辅助育种和杂种纯度鉴定,加速番茄雄性不育的转育与利用。     

雄性不育基因工程及其在蔬菜育种中的应用

本文概述了雄性不育系在杂交制种中的重要地位和雄性不育基因工程的主要策略 ,讨论了近年来我国利用雄性不育基因工程创制蔬菜雄性不育系的进展 ,并探讨了这一技术在蔬菜育种上的应用前景     

辣椒雄性不育系线粒体基因CaORF240和CaORF301的生物信息学与表达差异分析

为深入了解辣椒细胞质雄性不育与线粒体编码基因表达之间的关系,本研究以辣椒细胞质雄性不育系9704A和同型保持系9704B为试验材料,克隆了2个线粒体编码基因CaORF240和CaORF301,利用实时荧光定量PCR技术分析了这2个基因在保持系9704B不同组织间的表达量,以及在同型保持系9704B和细胞质雄性不育系9704A花蕾四个不同发育时期的表达差异。结果发现,CaORF240基因编码序列长度为723 bp,编码240个氨基酸,CaORF301基因编码序列长度为906 bp,编码301个氨基酸,两个基因在不育系9704A和保持系9704B中的扩增序列一致。CaORF240和CaORF301基因在保持系9704B各组织中的表达量存在差异。CaORF240和CaORF301基因在不育系与保持系花蕾不同发育阶段中的表达量存在明显差异。结果表明,CaORF240和CaORF301在9704A和9704B中存在时空表达差异,可能造成能量代谢紊乱,影响小孢子发育,从而导致辣椒雄性不育。     

短蔓雄性不育西瓜的研究

短蔓雄性不育西瓜初步研究表明，不育性是由１对隐性核基因控制，不育性与短蔓性相伴出现，控制短蔓性状的基因有别于目前发现的２个短蔓基因．雄性败育彻底，过氧化物同工酶及可溶性蛋白质电泳分析显示，不育株的带谱较可育株多．本文还对短蔓雄性不育西瓜的利用途径进行了探讨．     

以不结球白菜细胞核基因雄性不育系向乌塌菜作物转育

试验根据大白菜复等位基因遗传假说,以不结球白菜细胞核基因雄性不育系为不育源,向乌塌菜作物中转育,并对细胞核雄性不育基因转育机制进行系统研究。获得如下结果：设计遗传转育模式,完成乌塌菜4个世代雄性不育的转育工作,获得含有乌塌菜基因型的甲型＂两用系＂、临时保持系和雄性不育系。     

大白菜细胞核基因互作雄性不育系选育及应用模式

从大白菜农家品种‘万泉青邦’中发现了显性不育基因Sp及其与显性上位可育基因Ms的互作规律,概括出大白菜细胞核基因互作雄性不育系应用模式。育成Sp、Ms基因互作甲型两用系AB158及乙型可育株系AB8102-1-7-1,并用其配制成功大白菜细胞核基因互作雄性不育系88-1A。88-1A具有稳定的100％不育株率和不育度,结实正常,其优良杂交种F_18801已大面积制种应用。     

辣椒胞质雄性不育恢复性的主基因 + 多基因混合遗传分析

 以辣椒胞质雄性不育系8A 及其恢复系F19 为原始材料,利用主基因 + 多基因联合分析方 法对辣椒胞质雄性不育恢复性进行遗传分析。结果表明,辣椒胞质雄性不育恢复性的遗传受两对加性— 显性上位性主基因 + 加性—显性多基因控制。第1 对主基因的加性效应与显性效应分别为0.9314 和 1.1549,均使恢复性增加。第2 对主基因的加性效应与显性效应分别为–0.5276 和–0.1930,均使恢复性 降低。多基因的加性效应与显性效应分别为–2.4038 和0.1036。主基因的遗传率高达97.57%,表现出很 高的遗传力,说明在早期世代就可对恢复性进行有效选择。     

番茄不成熟基因对果实贮藏生理的影响

番茄不成熟基因对果实贮藏生理的影响张朝辉，刘炜，佘长夫（新疆乌鲁木齐市蔬菜研究所）番茄不成熟突变体的突变基因（ｎｏｒ）连结在染色体１０的同一成熟基因ｕ上．它通过改变番茄果实的生理性状．从而影响果实的正常成熟。因此可以利用ｎｏｒ基因开展番茄贮藏品种的选...