PNAS:利用核雄性不育基因构建水稻雄性不育系

核雄性不育在开花植物中是很常见的,但是其在杂交育种和种子生产中的应用,还是很有限的,因为无法繁育一个纯的雄性不育系,用于商业杂交种子生产。在最新一期的《PNAS》杂志发表的一项研究中,来自首都师范大学、深圳市作物分子设计育种研究院和北京大学的研究人员,鉴定了一个对于孢子体雄性不育至关重要的水稻核基因,并构建了一个雄性不育系,可大规模地繁育纯的雄性不育种子。首都师范大学生命科学学院教授、中组部“千人计划”唐晓艳研究员和北京大学生命科学院的邓兴旺院士,是本文共同通讯作者。 杂交水稻的育种和大规模采用,对世界粮食供应有着重要的贡献。目前,商业杂交水稻生产包括细胞质雄性不育(CMS)系为基础的三系杂交水稻和光周期/温敏性细胞核雄性不育(PTGMS)系为基础的两系杂交水稻。CMS系、保持系和恢复系,是三系杂交水稻系统所必需的。CMS与保持系中缺乏的异常的、通常是嵌合的线粒体基因有关,在恢复系中雄性不育系可被Rf基因抑制。 自上世纪......阅读全文

PNAS:利用核雄性不育基因构建水稻雄性不育系

  核雄性不育在开花植物中是很常见的,但是其在杂交育种和种子生产中的应用,还是很有限的,因为无法繁育一个纯的雄性不育系,用于商业杂交种子生产。在最新一期的《PNAS》杂志发表的一项研究中,来自首都师范大学、深圳市作物分子设计育种研究院和北京大学的研究人员,鉴定了一个对于孢子体雄性不育至关重要的水稻核

细胞质雄性不育与核基因组

对胞质遗传物质的研究无疑加深了人们对 CMS 现象分子机制的认识,但是 CMS 是一种核质互作的结果,因此核基因组在 CMS 发生过程的作用是不容忽视的。研究表明在核基因组中可能存在育性恢复(restorer of fertility,Rf)基因。在 Rf 基因存在下,与 CMS 相关的线粒体等胞质

小麦雄性不育基因克隆成功

  山东农业大学付道林教授领衔的科研团队成功克隆出太谷核不育基因,标志着我国在太谷核不育小麦研究上取得重大突破,为将来实现小麦等作物的杂交制种创造了条件。近日,国际著名学术期刊《自然·通讯》以《小麦Ms2基因编码的稀有蛋白导致禾本科植物的雄性不育》为题发表了该研究成果。  普通小麦属于自花授粉作物,

细胞质雄性不育与叶绿体基因组

CMS 与叶绿体的关系还存在很大的争议。相对于植物线粒体而言,叶绿体基因组较为保守也较小(120~160 kb),因此对它的认识要比对线粒体深入的多。研究发现植物叶绿体一般分为4个区:两个反向重复区,大单拷贝区和小单拷贝区。已有多种植物叶绿体的物理图谱被构建。对高粱的 CMS 系及相应保持系的叶绿体

细胞质雄性不育与线粒体基因组

根据研究,线粒体基因组的变异重组与 CMS 的关系最为密切。通过对不同材料的 CMS 系和保持系线粒体 DNA 的 RFLP、RAPD、AFLP 等多态性分析表明,CMS 系和保持系在线粒体基因组结构上具有显著差异。这可能与植物线粒体基因组自身的特点有关。与动物和真菌的线粒体基因组比起来,植物线粒体

Rf-基因对-细胞质雄性不育相关基因的作用

  Rf基因可对 CMS 基因转录本的稳定性、转录后加工、翻译及翻译后加工、甚而基因的结构产生影响。对 CMS 小麦(T.timopheevi)的研究表明,CMS 相关片段 orf256 与线粒体基因 coxI 形成嵌合基因 orf256/coxI共转录,在 CMS 系中转录起始点位于 orf256

植物雄性不育的遗传的机制

还不是很清楚,只是有一些关于核质互作不育的机理假说。1、质核互补控制假说:认为细胞质不育基因位于线粒体体内。在胞质正常的情况下(N),线粒体DNA可携带可育的遗传信息,经转录合成正常的mRNA,继而在线粒体核糖体上合成各种蛋白质,从而保证雄蕊发育过程中,全部代谢活动正常进行,最终导致形成结构功能正常

植物雄性不育的遗传的类型

1、细胞质雄性不育(质不育型):由细胞质基因控制,一般不受父本基因型影响。应用价值不大。如:质不育型♀×♂正常品系↓F1 全部雄性不育♀×♂正常品系↓多代全部雄性不育2、细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传规律。根据对光的反应有分2种:(1)不受光温

植物雄性不育的遗传的应用

主要在杂种优势上的应用,杂交母本获得雄性不育后,就可以节省大面积制种时的去雄劳动量。并保证杂交种子的纯度。但在应用时,必须三系配套,具备不育系、保持系和恢复系。(一)三系 的培育(玉米为例)1、不育系和保持系的培育:雄性不育系基因型:(S)rfrf植物雄性不育的遗传保持系基因型:(N)rfrf雄性不

植物雄性不育的遗传的概念

不育:一个个体不能产生有功能的配子或不能产生在一定条件下能够存活的合子的现象。雄性不育性:植株不能产生正常的花药、花粉或雄配子,但它的雌蕊正常,能接受正常花粉而受精结实。

研究发现温敏雄性不育水稻不育起点温度调控机制

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509667.shtm

我科学家克隆“国宝级”小麦雄性不育基因

  记者获悉,山东农业大学付道林团队成功克隆了太谷核不育基因,并对其机理进行了探讨,为将来实现小麦等作物的杂交制种创造了条件。4月28日,相关科研成果发表在期刊《自然—通讯》上。  普通小麦属于自花授粉作物,由于遗传基础狭窄,致使高产杂交育种研究的难度非常大。寻找雄性不育遗传资源是攻克这个难关的首要

线粒体嵌合基因调控棉花细胞质雄性不育的作用机制

  近日,中国农业科学院棉花研究所棉花高产育种创新团队揭示了线粒体嵌合基因orf610a通过破坏ATP合酶组装进而导致棉花不育系花粉败育的作用机制。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》上。  哈克尼西棉细胞质雄性不育系在不同环境条件下均表现

植物雄性不育的遗传的系统影响

1、不育系的不育度要高,应接近100%,2、恢复系的花粉量要大,恢复力要强,至少要达到85%的恢复度,3、不育系与恢复系间的杂种优势要强。

植物雄性不育的遗传的利用方法

※二区三系制种法1、第一区:是不育系和保持系繁殖区(隔离区),在此区交替种植不育系和保持系,二者在开花时,保持系给不育系提供花粉杂交,同时也自交,在保持系植株上收获保持系。2、第二区:制种区,(杂种制种隔离区)交替种植不育系和恢复系。恢复系给不育系提供花粉,生产杂交种,供大田使用。而恢复系植株自花授

植物雄性不育的遗传的利用方法

※二区三系制种法1、第一区:是不育系和保持系繁殖区(隔离区),在此区交替种植不育系和保持系,二者在开花时,保持系给不育系提供花粉杂交,同时也自交,在保持系植株上收获保持系。2、第二区:制种区,(杂种制种隔离区)交替种植不育系和恢复系。恢复系给不育系提供花粉,生产杂交种,供大田使用。而恢复系植株自花授

科学家首次成功克隆大豆雄性不育基因MS1

   近日,中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种选育创新团队联合国内优势单位,成功克隆了大豆遗传育种界寻觅50年的雄性不育基因MS1。5月4日,相关研究成果在线发表于《植物生物技术杂志》。  作科所孙石研究员介绍,大豆是典型的自花授粉作物,花器官小,人工杂交困难、效率低,不同地理来源

细胞质雄性不育与植物激素研究

生长激素如赤霉素和多胺有利于雄性器官的发育,CMS 水稻不育株幼穗或花药中赤霉素含量显著低于相应可育株,此外,外施赤霉素能促进某些植物雄性育性表达。多胺亦是一种重要的促雄激素,在 CMS 玉米中,结合多胺的含量极低,在 CMS 水稻中也发现了类似的现象,进一步的研究表明用多胺处理 CMS 水稻、油菜

细胞质雄性不育与营养物质

对影响 CMS 花发育的营养物质主要集中在一些可溶性蛋白质、游离氨基酸、碳水化合物方面。萝卜 CMS 系与保持系的物质代谢研究表明,在不育性的花蕾中可溶性蛋白质、多糖、淀粉及游离脯氨酸含量均低于保持系。花蕾中多糖和淀粉含量低会减缓能量代谢致使细胞产能不足,同时,使花中各部分发育受阻造成败育。游离脯氨

细胞质雄性不育的概念和应用

细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是广泛存在于高等植物中的一种自然现象,表现为母体遗传、花粉败育和雌蕊正常。可被显性核恢复基因恢复育性。迄今已在150多种植物中发现了 CMS。利用 CMS 培育不育系进行杂交制种,已成为国际制种业的主要趋势,其可免去人工去

细胞质雄性不育分子机理和油菜野芥不育系统的应用

  日前,油料所油料作物逆境生物学和抗性改良团队鉴定了一个新的异源细胞质雄性不育基因orf346,并解析了该基因调控花粉败育分子机制,对阐明十字花科细胞质雄性不育分子机理和促进油菜野芥不育系统的育种应用具有重要意义。相关研究成果发表在作物学权威期刊《作物杂志(The Crop Journal)》上。

华南农大克隆出水稻新温敏核不育基因

记者9月17日从华南农业大学获悉,该校亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室庄楚雄课题组继克隆到培矮64S温敏不育基因后,近日又克隆出一个新的水稻温敏核不育基因。相关成果发表于《自然—通讯》杂志。 利用温敏不育系培育的两系杂交水稻免除了保持系,在不同的温度条件下既可作为不

张启发院士今年第3篇PNAS:控制水稻光敏雄性不育的基因

  近年来,陆续有研究发现了非编码RNAs在调节生物学过程中的作用。phasiRNA(phased small-interfering RNAs)是非编码RNA中发现的最新成员,目前对于其生物学功能我们还知之甚少。12月13日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线刊发了华中农业大学题为“PMS1T

注射雄性避孕药导致小鼠可逆性不育

  一种新型人类避孕药有望问世。近日,一种使精子无法移动的化合物有望在小鼠身上试验成功,成为一种可逆的避孕方式。相关论文发表于《科学》。精子的移动能力在男性生育能力中起着重要作用。 图片来源:Shutterstock  男性避孕的选择仅限于使用避孕套或结扎输精管。“我们确实需要更多的选择。”美国贝勒

注射雄性避孕药导致小鼠可逆性不育

一种新型人类避孕药有望问世。近日,一种使精子无法移动的化合物有望在小鼠身上试验成功,成为一种可逆的避孕方式。相关论文发表于《科学》。精子的移动能力在男性生育能力中起着重要作用。     图片来源:Shutterstock男性避孕的选择仅限于使用避孕套或结扎输精管。“我们确实需要更多的选择。”美国贝勒

细胞质雄性不育与酶活性变化研究

同工酶分析表明在不同的材料中过氧化物酶、细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、谷氨酸脱氢酶等在不育系和保持系之间存在酶活上的差异。对6种具有应用前景的 CMS 小麦和其保持系中国春小麦和华麦8号进行的谷胱甘肽过氧化物酶的活性比较表明,CMS 小麦远低于其保持系中国春小麦和华麦8号。耿三省 等对 CMS 辣

科学家成功克隆与解析小麦太谷核不育基因

  太谷核不育小麦是我国科技人员高忠丽于1972年在山西太谷发现的一个显性核不育小麦材料,是由单显性核基因控制的自然突变体,其特点是雄性败育稳定彻底,不受环境条件影响,异交结实率高。它是进行小麦轮回选择的理想材料。  中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)自上世纪就开始了对太谷核不育材料的研

科学家成功克隆与解析小麦太谷核不育基因

  太谷核不育小麦是我国科技人员高忠丽于1972年在山西太谷发现的一个显性核不育小麦材料,是由单显性核基因控制的自然突变体,其特点是雄性败育稳定彻底,不受环境条件影响,异交结实率高。它是进行小麦轮回选择的理想材料。  中国农业科学院作物科学研究所(以下简称作科所)自上世纪就开始了对太谷核不育材料的研

研究发现新型陆地棉雄性不育机制

 近日,中国农业科学院棉花研究所野生棉研究课题组联合国内高校发现一种具有野生棉遗传背景的新型陆地棉不育系,并对其花粉败育机理开展了相关研究,该研究结果为野生棉远缘杂交创制新型不育系和棉花杂种优势利用提供了理论依据。相关研究成果发表在《工业作物与产品(Industrial crops and prod

杂交稻野败型细胞质雄性不育分子机理阐明

  华南农业大学生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室刘耀光课题组经过10年艰苦钻研,成功克隆出三系杂交稻广泛利用的野败型细胞质雄性不育基因,并阐明了不育发生的分子机理。研究论文《水稻线粒体与细胞核有害互作产生细胞质雄性不育》17日在线发表于《自然—遗传学》。