水稻籼粳杂交不育机理研究进展-
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高考作文人物素材:卢永根卢永根,1930年12月2日生于香港,广东花都人。
中科院院士、作物遗传学家。
中科院院士、作物遗传学家长期从事作物遗传学的教学和研究工作,研究领域包括稻的遗传资源、稻的经济性状遗传、稻的雄性不育遗传和栽培稻的杂种不育性遗传等方面。
南粤杰出教师全国教育系统劳动模范全国模范教师华南农业大学校长代表作品《农作物的品种资源》《中国水稻品种的光温生态》卢永根捐出毕生积蓄2017年3月,卢永根教授在夫人的搀扶下来到银行,将十多个存折的存款转入华南农业大学的账户,卢永根夫妇一共捐出8809446元,这是她们毕生的积蓄,学校用这笔款设立了教育基金,用于奖励贫困学生与优秀青年教师。
卢永根没有将财产留给唯一的女儿,他说:“党培养了我,将个人财产还给国家,是作最后的贡献。
”卢永根的秘书赵杏娟说:“钱都是老两口一点一点省下来的,对扶贫和教育,两位老人却格外慷慨,每年都要捐钱。
”科研领域70年代后,从事水稻遗传学的研究。
根据矮生性遗传方式和等位关系,把我国现有主要籼稻矮源分为2类4群。
对水稻的质核互作雄性不育性进行基因分析,发现它们的育性恢复基因是相同的Rf1和Rf2。
Rf为不完全显性,有剂量效应。
栽培稻的杂种不育性和亲和性最少由6个基因座的花粉不育基因控制,提出“特异亲和基因”的新概念.首次建立原产我国三个野生稻种的粗线期核型。
他长期从事水稻遗传研究。
曾协助丁颖院士开展中国水稻品种的光温生态研究,主持总结该项工作并参加撰写《中国水稻品种的光温生态》专著(科学出版社,1978)。
在水稻遗传资源、水稻半矮生性、雄性不育性、杂种不育性与亲和性等方面的遗传研究,取得了进展。
特别是他和他的助手张桂权教授提出水稻“特异亲和基因”的新学术观点以及应用“特异亲和基因"克服籼粳亚种间不育性的设想,被认为是对栽培稻杂种不育性和亲和性比较完整和系统的新认识,在理论上有所创新,对水稻育种实践具有指导意义。
籼粳杂种花粉不育基因的定位陈静;江玲;王春明;池桥宏;翟虎渠;万建民【期刊名称】《作物学报》【年(卷),期】2006(32)4【摘要】To estimate QTL for the pollen sterility, an F2 population of 180 plants from an indica / japonica hybrid was tested with 110 molecular markers. By the genome wide screening, three QTLs were identified for the pollen sterility on chromosomes 3, 5, 7, respectively. In addition, a total of nine QTL for segregation distortion via male gametes were mapped on rice chromosomes, of which seven QTLs were suggested to be the same type of gamete abortion as found at ga14 and ga-11. The distortion data seemed to be more sensitive to detection of pollen abortion genes in the F1 hybrid than the morphological inspection of pollen. Two QTLs for the segregation distortion on chromosomes 5 and 6 indicated an abnormally high frequency of heterozygous genotype. At a locus indicated by qHPS-5, japonica-type homozygote showed a lower fertility level than the heterozygotes and indica-type homozygote. The molecular markers identified here would be useful in introducing a set of new and known sterility-neutral alleles to solve the pollen sterility problem in subspecificF1 hybrids. Further, the present results could be helpful to combine as many neutral alleles for distortion as possible on whole genome basis to stabilize the pollen fertility as a whole.%以IR36(indica)和热研2号(japonica,广亲和品种)为亲本,构建了包含180个单株的F2群体及包括110个标记的分子连锁图谱.利用该F2群体,进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)的检测和遗传效应分析,共检测到3个花粉不育QTL,分别位于第3、5、7染色体上,此外,共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL,其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同.与花粉形态鉴定相比,偏分离的数据对检测F1杂种花粉败育基因更为敏感.在第5、6染色体上控制偏分离的2个QTL位点,其杂合基因型出现的频率偏高.在qHPS-5位点,粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平.本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F1杂种的花粉不育性问题.【总页数】7页(P515-521)【作者】陈静;江玲;王春明;池桥宏;翟虎渠;万建民【作者单位】南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;日本大学生物资源学部,日本国神奈川县,252-8510;中国农业科学院,北京,100081;南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏省植物基因工程技术研究中心,江苏,南京,210095;中国农业科学院作物科学研究所,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】S511【相关文献】1.水稻籼粳亚种间杂种广亲和基因与不育基因 [J], 李万昌;王永飞;马三梅;李景原;王太霞2.籼粳杂种不育的遗传模式及亲和基因的研究进展 [J], 丁效华3.根据杂种不育性位点S—5n等位基因的PCR标记预测水稻籼/粳杂交的成功[J], Will.,CE;谢国禄4.豫粳6号保持系与恢复系TR2604间杂种花粉不育基因的定位 [J], 张宏根;孙一标;封智蔷;钱凯;裴艳;李闯;汤述翥;梁国华;顾铭洪5.水稻籼粳亚种间杂种低温花粉不育的QTL分析 [J], 杨杰;翟虎渠;王才林;仲维功;邹江石;池桥宏;万建民因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
杂交粳稻研究进展摘要阐述了杂交粳稻的研究现状,分析杂交粳稻育种存在的问题及采取的相应对策,以为杂交粳稻的研究提供参考。
关键词杂交粳稻;现状;问题;对策水稻是世界上第二大粮食作物,全世界大约有50%以上的人口以稻米为主要食物来源,有110多个国家和地区种植水稻,年播种面积达1.53亿hm2,仅次于小麦。
在中国,水稻是第一大粮食作物,是约7亿人的主食,具有7 000多年的稻作历史。
年播种面积为0.33亿hm2,总产量为2.0亿t,平均单产达6.33 t/hm2。
中国是世界上最大的产稻国,总产量居世界之首,单位面积产量在近几年来也有所提高,主要是由于杂种优势的应用和发挥[1]。
开展和研究杂交粳稻,有利于提高水稻产量和稻米品质。
随着工业化进程加快,可利用耕地面积逐渐减少,稻作面积也随之减少,为解决21世纪人口的粮食安全问题、保证稻作总产,关键在于提高单位面积的产量。
杂交粳稻的推广可提高粳稻地区杂种优势利用率,从而提高单位面积产量[2]。
同时,通过推广杂交粳稻和优化栽培技术,可以降低化肥、农药使用量,降低生产成本,增加农民收入,促进农业和整个国民经济的可持续发展。
1杂交粳稻的研究现状1926年Jones首先提出水稻具有杂种优势,中国、印度、美国、日本都曾于20世纪60年代提出水稻杂种优势生产应用的设想。
其中日本的新城长友在1966年育成了具有“Chinsurah Boro II”细胞质的“台中65”不育系,1968年首先实现杂交粳稻的三系配套技术,但却未能在生产上利用。
我国在1964年由袁隆平院士开始杂交水稻的研究后,1973年成功实现籼型杂交水稻的三系配套,1975年相继实现杂交粳稻的三系配套,1976年开始在全国推广,成为世界上第1个成功进行水稻杂种优势商品化利用的国家。
粳型杂交水稻的研究是1965年由李铮开始的,1969年育成滇一型不育系,1972年中国农科院从日本引进Boro II细胞质,辽宁、湖南等省农科院把它转育成黎明和丰锦等不育系,但却没能得到一个有效的恢复系,而是利用籼粳交的手段配制出一个杂交优势较强的粳稻在生产上推广应用[3]。
水稻人工杂交育种的研究进展水稻作为我国的主要粮食作物之一,一直以来都受到了广泛的关注和研究。
其中,人工杂交育种技术的出现和发展,大大促进了水稻的品种改良和产量提高。
在这篇文章中,我们将从多个方面来探讨水稻人工杂交育种的研究进展。
一、人工杂交育种技术的发展历程人工杂交育种技术是指用人工手段加速杂交质量和数量的育种方法。
在水稻育种中,早期的人工杂交育种依赖于人工花粉授粉,但是这种方法进行大量育种的效率很低。
随着生物学和分子遗传学等领域的不断发展,先后出现了靶向特定基因的基因编辑技术和加速选育的基因印记技术等先进手段。
这些技术的出现,不仅大大提高了人工杂交育种的效率和准确性,也为水稻育种提供了更多的可能性和机会。
例如,通过基因编辑等手段,可以针对水稻的抗病性、耐旱性、产量等关键性状进行精准调控和优化,进而有效缓解粮食生产压力。
二、水稻人工杂交育种技术的优势和局限性人工杂交育种技术可以利用水稻内在的遗传多样性,以快速、高效的方式进行品种改良和产量提高。
同时,这种技术还可以在不同品种间实现有针对性的基因交换,扩大水稻的适应性和生态适应性。
然而,人工杂交育种技术也存在着一些局限性。
比如,人工杂交育种需要针对不同品种进行繁殖和筛选,所需的费用和工作量较大。
同时,水稻的基因组较大,杂交后的后代群体数量也较多,从而增加了信息分析和筛选难度。
三、人工杂交育种技术在水稻育种中的应用与研究进展近年来,水稻人工杂交育种技术已经得到了广泛的应用和研究。
例如,许多科研团队利用基因组编辑技术针对水稻性状进行了优化和定向调控。
同时,还有一些研究者运用杂交种的连锁不平衡关系来鉴定关键性状的基因位点,以此为基础进行针对性的品种改良。
此外,人工杂交育种技术还可以配合新型育种方法,如基因组选择、机器学习等手段,提高水稻育种的效率和速度。
例如,利用机器学习模型对水稻杂交种进行基因组选择,可以更为准确和高效地筛选出具有目标性状的优良种质。
总结综合来说,水稻人工杂交育种技术的出现和发展,为水稻品种改良和产量提高提供了有力支持。
水稻杂交育种的研究进展与应用水稻是世界上最重要的粮食作物之一,养活了全球半数以上的人口。
杂交育种在水稻的品种改良和产量提升等方面有着不可替代的作用。
一、水稻杂交育种的早期探索水稻杂交育种的历史可以追溯到很久以前。
早期的农学家们就开始观察水稻的自然变异,并尝试进行简单的选种。
在传统农业中,农民们会选择那些穗大、粒多、抗倒伏性较好的水稻植株留种,这其实就是一种朴素的育种思想。
随着遗传学知识的不断发展,科学家们开始有目的地进行水稻杂交实验。
孟德尔的遗传定律为杂交育种提供了理论基础。
人们逐渐认识到,通过将具有不同优良性状的水稻亲本进行杂交,可以在子代中获得综合双亲优良性状的新品种。
例如,一个亲本可能具有高产的特性,另一个亲本具有很强的抗病性,杂交后的子代就有可能既高产又抗病。
二、水稻杂交育种技术的关键突破雄性不育系的发现与利用雄性不育系的发现是水稻杂交育种的一个重大突破。
雄性不育是指水稻植株的雄蕊发育不正常,不能产生正常的花粉,但是雌蕊正常,可以接受外来花粉受精结实。
利用雄性不育系可以免去人工去雄的繁琐操作,大大提高了杂交育种的效率。
我国科学家在雄性不育系的研究方面做出了卓越的贡献。
他们发现了多种雄性不育类型,并深入研究了其遗传机制,为杂交水稻的大规模培育奠定了基础。
三系法杂交水稻的创立三系法杂交水稻是水稻杂交育种的一个经典技术体系。
它包括雄性不育系、保持系和恢复系。
雄性不育系用于接受花粉产生杂交种子;保持系与雄性不育系杂交,后代仍然保持雄性不育的特性,这样就可以持续繁殖雄性不育系;恢复系与雄性不育系杂交后,能够使子代恢复正常的育性,并且表现出强大的杂种优势。
三系法杂交水稻的成功应用,使得水稻产量有了大幅度的提高。
两系法杂交水稻的发展两系法杂交水稻是在三系法的基础上发展起来的。
它的关键在于发现了光温敏雄性不育系。
这种不育系的育性受光照和温度的影响。
在特定的光照和温度条件下表现为雄性不育,可以用于杂交制种;在其他条件下又能恢复育性,可以自交繁殖。
V ol.29,N o.4pp.574~580 July ,2003作 物 学 报ACT A AG RONOMICA SI NICA第29卷第4期2003年7月 574~580页水稻籼粳杂种不育性及其类型严长杰 梁国华 顾世梁 陆驹飞 汤述翥 顾铭洪Ξ(扬州大学农学院农学系,江苏扬州225009)摘 要 克服栽培稻不同亚种间杂种F 1的不育性是有效利用亚种间杂种优势的前提。
本研究选择了籼粳两亚种不同生态型的19个水稻品种作为试验材料,研究了它们之间杂种不育性的表现特点及遗传特性。
试验按p ×q 设计进行,以籼稻作为母本,共配置了90个籼粳交组合。
调查了各组合F 1的小穗育性和花粉育性。
研究结果表明:(1)各组合的小穗育性和花粉育性都存在显著的差异。
(2)花粉育性和胚囊育性分别由不同的遗传系统所控制,两者共同决定小穗育性的高低。
(3)起源于我国华南的籼稻品种比具有国际稻血缘的籼稻品种与粳稻的分化更远。
(4)根据花粉育性和小穗育性为指标的聚类分析结果可知:本研究中90个籼粳交F 1可分为4个类型,即花粉育性和小穗育性都高;小穗育性高,但花粉育性低;小穗育性低,但花粉育性高;小穗育性和花粉育性都低。
关键词 水稻;籼粳交杂种;小穗育性;花粉育性中图分类号:S511 文献标识码:ACharacteristic and Classification for Sterility of H ybrids from Typical IndicaCrossed with J aponica V arieties(O.sativa )Y AN Chang 2Jie LIANG G uo 2Hua G U Shi 2Liang LU Ju 2Fei T ANG Shu 2Zhu G U M ing 2H ong(Department o f Agronomy ,Agricultural College ,Yangzhou Univer sity ,Yangzhou ,Jiangsu 225009,China )Abstract There has been much interesting in studying the sterility of hybrid between tw o rice subspecies indica andjaponica ,and it is a prerequisite for the utilization of heterosis in high yield rice breeding.In this study ,19varieties ,10in 2dica and 9japonica ones ,were selected as parents ,which represents different rice ecosystems.According to the p ×q de 2sign ,90cross combinations were obtained by crossing 10indica varieties (as female parents )to the 9japonica varieties (as male parents ).The F 1spikelet and pollen fertilities of all crosses were analyzed in detail.The main results are listed as fol 2lows :(1)Am ong the 90crosses ,the spikelet and pollen fertility varied widely ,ranging from fully fertile to nearly sterile.(2)The pollen and embry o sac fertility were controlled by tw o sets of different genes ,and both of them made contributions to F 1spikelet fertility.(3)The indica varieties originated in S outh China had higher 2level genetic differentiation from japonica varieties than those containing IRRI rice genetic system.(4)C luster analysis indicated that 90indica/japonica crosses could be divided into four types ,i.e.both spikelet fertility and pollen fertility were normal ,both of tw o were low (sterile ),spikelet fertility was relatively normal ,while pollen fertility was low ,and the last type was that spikelet fertility was relatively low ,while pollen fertility was relatively high.K ey w ords Rice ;Indica/japonica hybrid ;S pikelet fertility ;P ollen fertility 了解水稻品种间的亲和性分化,对于认识栽培稻的起源、分化有重要意义。