植物细胞质雄性不育育性恢复基因研究进展

植物杂种优势在生产上已被广泛应用,对提高产量和改善品质有重要意义,而生产杂交种的重要途径是细胞质不育及其恢复系统。在杂交品种选育过程中,优良恢复系选育至关重要。近年来植物细胞质雄性不育性恢复的分子机理一直是分子生物学的研究热点。本文综述了目前恢复基因研究的主要进展,讨论了恢复基因的遗传与定位。认为细胞质雄性不育恢复基因一般为单基因或少数显性效应主效基因,且恢复基因间作用方式多样化。目前,玉米Rf2基因、矮牵牛Rf基因、水稻Rf-1基因、萝卜Rfo基因都已被克隆。在这些恢复基因的克隆与分离基础上,本文讨论了恢复基因的结构特征及分子机理,认为恢复基因的可能分子机理,一种是恢复基因抑制细胞质雄性不育（CMS）特异ORF的表达,另一种是恢复基因补偿线粒体功能的缺陷。本文最后对恢复基因在植物分子育种上的应用前景提出了看法。     

水稻细胞质雄性不育及其育性恢复基因的研究进展

细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）及育性恢复（restorer of fertility,Rf）是作物杂种优势利用的有效途径之一,由线粒体不育基因和核恢复基因互作产生。本文综述了水稻CMS和Rf基因的来源及其分子遗传机理,并展望了水稻CMS和Rf系统在水稻育种方面的应用。     

甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育杂种优势利用研究进展

甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系统的不育系育性稳定、彻底,目前被认为是油菜杂种优势利用最为安全、有效的细胞质雄性不育类型。本研究主要针对甘蓝型油菜萝卜质不育系统的Ogura CMS和Kosena CMS两种主要类型,从其转育与改良、育性相关位点及其恢复基因的定位和克隆三个方面,综述了近年来关于萝卜质不育系统的相关分子机理及在甘蓝型油菜杂种优势利用上的主要研究进展。本研究最后还探讨了该研究领域目前存在的问题,并提出了中国甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系统研究的发展方向。     

植物细胞质雄性不育育性恢复基因研究进展

杂种优势已广泛应用于农业生产,这其中主要依靠细胞质雄性不育系统。细胞质雄性不育“三系”是杂交种选育的基础材料。其中,强恢复系的选育非常繁琐,且恢复力只能通过与不育系的测交来鉴定,既耗时又费力,因此,人们对育性恢复基因进行了大量的研究。本文归纳了恢复基因的结构特征、作用机理、遗传模式、基因定位及克隆上的研究进展和存在问题。认为随着二代测序技术的发展,可以利用全基因组重测序和转录组测序等技术开发新型分子标记进行恢复基因精细定位,或直接通过测序技术鉴定恢复基因。这将为恢复系的分子标记辅助选育和利用基因工程手段人工改良和创制恢复系提供帮助,也将为研究细胞质雄性不育育性恢复基因的遗传、进化和特征,全面解析植物细胞质雄性不育育性恢复机理奠定基础。     

油菜胞质不育类型相关基因研究进展

细胞质雄性不育在油菜杂种优势利用中具有重要作用,研究细胞质雄性不育的不育机理对有效利用杂种优势,实现三系配套及创造强优势组合具有重要意义。介绍Ogu CMS,Pol CMS,Nap CMS等目前国际上主要的甘蓝型油菜细胞质雄性不育类型,综述了线粒体基因组上与CMS性状相关基因的位点或片段的最新研究进展,并讨论当今学术界有关CMS产生机理的主要论点。     

制备棉花高分子量线粒体DNA的方法

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是普遍存在于植物中的生物学现象.细胞质雄性不育受核质两套遗传系统的控制,决定不育的胞质基因在线粒体基因组中.高等植物的线粒体在小孢子的发育过程中起着重要作用,并且与CMS密切相关.因此,通过构建线粒体基因组BAC文库,克隆相关的线粒体基因,有助于了解CMS不育的机理.     

植物细胞质雄性不育恢复基因的克隆研究进展

细胞质雄性不育的恢复涉及线粒体基因组中的不育基因与核编码的育性恢复基因的相互作用,而恢复基因与CMS相关基因相互作用机理的最终阐明,有赖于Rf基因的分离与克隆.本文综述了目前已克隆的植物Rf基因,这些基因主要包括玉米的Rf 2基因、矮牵牛的Rf基因、萝卜的Rfo和Rfk 1基因以及水稻的Rf-1基因等.     

辣椒雄性不育分子研究进展

为对辣椒雄性不育分子研究取得的进展有更直观、系统、深入的了解,梳理已鉴定的辣椒核雄性不育(NMS)基因及部分NMS基因分子标记开发,重点阐述近年来核雄性不育基因精细定位及候选基因探究工作;同时回顾辣椒胞质雄性不育(CMS)相关的线粒体不育基因及其关联分子标记和CMS恢复基因分子标记开发,重点概述近年来恢复基因精细定位研究取得的进展。研究指出,精细定位NMS基因,明确候选基因并开发功能标记是辣椒NMS研究的重点,既能为探明辣椒NMS机理奠定基础又可为育种提供高效利用的分子标记。而CMS相较于NMS更为复杂,表现在遗传机制多样且更易受环境影响等方面,因此,从对CMS育性恢复基因的精细定位到基因克隆以及功能研究并探明CMS分子机制还有很长的一段路要走。     

植物线粒体蛋白质组与细胞质雄性不育研究进展

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是植物杂种优势利用的基础,大量研究表明CMS是线粒体基因与细胞核基因互作的结果.蛋白质是基因表达的产物,也是基因功能的执行者,研究线粒体蛋白质有利于探索CMS产生机理.本文综述了CMS相关的线粒体蛋白质的研究进展,并探讨了PPR(peatatricopeptide repeats)基因的结构特征、生物学功能及对CMS相关基因的表达调控.     

植物细胞质雄性不育相关基因及其分子标记研究

植物细胞质雄性不育(plant cytoplasmic male sterility,CMS)在自然界中普遍存在,它是植物在有性繁殖过程中产生非正常花粉、花药或者雄配子体而形成的一种可以遗传给后代的现象,近年来在生产实践中发挥了巨大作用,逐渐成为研究热点。随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的技术手段被应用到研究CMS中。前人研究结果已证实CMS和线粒体有关。现今已分离到了与CMS相关的基因或片段,并开发出了与不育性状和恢复基因连锁的分子标记。本文就上述研究的相关进展进行概括论述。     

胡麻类作物收获机具的研制

胡麻是山西省的主要油料作物,也是当地农民收入的主要经济作物之一。针对胡麻的传统收割和其场上碾压脱粒,新研制开发出4GL-160型胡麻收割机和5TF-45型谷黍杂粮脱粒机。主要论述4GL-160型收割机的一些特点和使用性能。     

Energy crops: Prospects in the context of sustainable agriculture

The objectives of this review are to analyse the potential of bioenergy crops development in European agriculture and to identify research objectives based on transformation technologies. Bioenergy is the chemical energy stored in organic material, which can be directly converted into useful energy sources by biological, mechanical or thermochemical processes. The substitution of food crops with energy crops and the demand for agricultural raw materials for liquid biofuel production will affect agriculture over the next decade and possibly beyond. It is expected that both second-generation biofuel production technology and energy crops used will be more efficient than first-generation. Nonetheless, there are still technical limitations for crop growth and fuel production from second-generation technology. In general, many of the crops that could supply the raw materials for second-generation biofuels are largely undomesticated and are in the first stages of development and management. The development of specific crops dedicated to energy has been proposed as a strategy to produce energy without affecting food security and the environment. The research seeks to develop enzymatic systems for the cost-efficient decomposition of cellulose into its molecular sugar components, which can then be fermented to produce ethanol. This biorefinery of crops into multiple products, including energy, chemical products and materials, will augment the overall value of the biomass. Clearly, multidisciplinary research is necessary to address sustainable biofuel production.     

种植业结构调整空间辅助决策系统研究

研究者建立种植业结构调整空间辅助决策系统主要是为了使县域种植业经济效益达到最大化，使县域农作物种植结构最优化，能够为决策者提供决策的依据；在决策系统的研究中，研究者针对研究区域的特点建立了辅助决策模型，采用GIS中MapObjects控件与辅助决策模型内嵌式集成的方法，应用VB编程语言，形成面向种植业结构调整的空间辅助决策系统；决策者在种植业结构调整空间决策系统中可以对农作物种植数据进行动态查询，查询数据还可以直观动态地显示在相应的地图位置。在后台数据库的支持下，决策者可以计算每年各个乡镇各种农作物的适宜性参数，决策系统可以自动将农作物适宜性参数输入模型中参与计算农作物的种植面积，决策者可以根据不同情况选择决策系统中的不同模型进行计算农作物种植的调整数据。根据往年的农作物种植面积与计算所得的种植面积进行比较，得到农作物需要调整的种植面积。系统可以根据调整前后的农作物种植面积进行效益分析，利润分析，生成图表，能够直观动态地为决策提供支持。以河北正定县为例对所开发的种植业结构调整决策系统进行实例验证，结果表明，该系统设计合理可行，能够为县域的种植业结构调整提供决策支持，具有一定的实践价值和意义。     

转基因作物安全研究进展及南繁转基因生物安全管理对策

本文从生物多样性、生态系统和人畜安全三方面概述了转基因作物生物安全研究进展,并介绍了全世界转基因生物安全评价原则与方法和我国转基因作物安全管理法规.表明转基因作物存在潜在的生物安全风险,全世界正在积极构建转基因生物安全管理体系.通过对我国南繁转基因环境安全问题和情况进行分析,认为南繁地区有成为染缸的潜在威胁.为保护南繁...     

RNAi技术在作物中的应用及安全评价研究

RNA干扰（RNAi）技术在基因功能研究方面应用广泛。近年来,RNAi被认为是具有应用潜力的育种新方法。具有良好抗虫性状的RNAi转基因作物已研究成功,预示其商业化应用成为可能。RNAi转基因作物如何监管成为人们关注的新问题。本文介绍了RNAi转基因作物的发展现状,分析了RNAi技术与传统育种技术及传统转基因技术之间的不同点,总结了RNAi转基因作物的潜在风险,并以美国和欧盟为代表总结了RNAi转基因作物的监管态度,最后分析了RNAi转基因作物存在的监管问题并提出了相关建议,为我国对RNAi转基因作物的监管提供参考。     

转基因作物对环境影响的讨论

随着转基因作物的不断推广，转基因作物对环境的影响受到越来越多的关注，其中包括转基因作物潜在的侵袭力，基因漂移，对生物多样性的冲击，对农业生产的影响等等。这些议题具有跨学科性和高度的复杂性，要正确评价它们，就必须设定一个合适的标准作为参照。通过传统育种方法培育的新品种对环境的影响成为最合适的参照，这些新品种被广为认可，是现代农业重要的组成部分。在许多实例当中。转基因作物对环境的影响与通过传统育种方式所得到的新品种对环境的影响非常相似。通过比较对转基因作物进行恰当评价，会使植物转基因技术更好的发挥作用。     

近红外光谱在植物种及品种鉴定中的应用

为了研究植物品种的有效鉴定方法,综述了国内外近10年近红外光谱分析技术在粮食作物、经济作物、药用植物等种及品种鉴定中的应用。发现该技术在粮食作物和药用植物中的应用较多,且准确性较高,在经济作物中的应用相对较少,且建模方法比较单一,在饲草作物和能源植物中的应用目前还鲜有报道,今后还需进一步完善品种鉴定模型,实现更多植物种及品种的准确鉴定。     

宁南黄土丘陵区旱地作物水分平衡特征与水分生态适应性研究

依据田间试验结果,对宁南黄土丘陵区主要作物水分平衡特征与水分生态适应性进行定量评价。结果表明,夏熟作物全生育期水分满足率,干旱年份为55.9%~63.8%,丰水年份为84.1%~86.4%;秋熟作物全生育期水分满足率,干旱年份为67.7%~79.0%,丰水年份为92.1%~95.1%。水分生态适应性因作物类型和降水条件而存在差异,秋熟作物水分生态适应性指数高于夏熟作物,丰水年份的作物水分生态适应性指数高于干旱年份。旱地6种主要作物的水分生态适应性指数排序依次为：谷子＞马铃薯＞糜子＞胡麻＞豌豆＞春小麦。研究结果可为制定合理的旱区种植制度决策方案提供理论依据。     

中国作物新基因发掘：现状、挑战与展望

中国作物新基因发掘是实现中国作物种质资源优势向基因资源优势转变和作物分子育种的基础。本文对中国近10年来水稻、小麦、玉米、大豆、棉花和油菜等主要作物基因发掘研究的进展进行了分析和评述。中国作物基因发掘也取得了一系列突破性进展：(1)创制出一批具有特色的基因发掘材料,包括基于中国作物遗传多样性的核心种质、基于优异资源的遗传分离群体和基于人工诱变的突变体等;(2)基因发掘技术和方法有所突破,尤其是在针对基因特点整合各种基因发掘技术、改进基因/QTL的生物统计算法等,提高了基因发掘的效率;(3)作物农艺性状的标记与基因定位已成为常规遗传研究方法,初步定位了一批抗病、抗逆、优质、养分高效、高产相关基因/QTL,其中,有500多个基因已精细定位;(4)以水稻为代表的作物基因克隆及功能研究在国际上受到瞩目,在主要作物中已克隆了300多个基因,其中,在目标作物中验证的基因数超过70个。在国际作物基因发掘高效化、规模化及实用化发展过程中,中国作物基因发掘也取得了重要进展。然而,中国作物基因发掘的数量和质量还远远不能满足作物分子育种的需求,与国际作物基因发掘也存在差距,具体表现为不同作物基因发掘研究进展不平衡、发掘基因的数量还相对有限、已发掘的基因中具有重大利用价值的基因不多。针对中国基因发掘面临的问题和世界各国以及跨国生物技术公司争夺基因的巨大挑战,作者提出了中国作物基因发掘应重点提高基因发掘效率,加强重要基因克隆及基因的价值评估,以生物产业发展需求为导向的基因发掘策略。     

Molecular markers and doubled haploids in European plant breeding programmes

The breeding companies and laboratories involved in this article cover a wide range of crops grown in the temperate climate zone: small grain cereals, oilseed crops, forage crops, turf, vegetables and potato. Speed and efficiency are becoming increasingly important in variety breeding and doubled haploids (DH) and genetic markers are important biotechnological tools to accelerate materials to market. Collaborative research between universities, research institutions and breeding companies has resulted in the routine use of DH technology and molecular markers in practical breeding of barley, wheat and rapeseed. DH populations have been established not only for barley, wheat and rapeseed, but for rye, oat and triticale, where DH technology is less developed. A driver here is the value of the crop e.g. although wheat is less responsive to DH production the value of the end product makes the effort worthwhile. Simple and rapid DNA extraction methods used in high-throughput marker assisted selection (MAS) systems are essential for routine use of markers. MAS is used both to monitor the presence of genes of interest and also to monitor the genetic background. DH technology in forage, turf and vegetables is still in progress and the practical use of markers in all crops is limited by access to trait linked markers. Collaboration and technology transfer with universities, research institutions and breeding companies is essential for the improvement of both DH protocols in recalcitrant crops and marker technology in all crops.