恢复基因

摘要： 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。

摘要： 朱英国(1939年1月-2017年8月),遗传学家,中国工程院院士,杂交水稻研究先驱者和杂交水稻事业重要莫基人之一。坚持水稻雄性不育与杂交优势利用研究,20世纪70年代初利用华南普通野生稻与栽培杂交合作育成红莲型水稻不育系及红莲型杂交稻,80年代中期利用农家品种马尾粘中发现的败育株与协青早选杂交选育出马协不育系和马协型杂交稻。克隆了红莲型不育基因,发现并定位了红莲型恢复基因Rf5和Rf6;在水稻雄性不育的基础生物学方面形成了自己的特色。曾荣获全国科学大会奖、国家科学技术进步奖特等奖、全国先进工作者、全国师德先进个人、全国优秀教师等荣誉。

摘要： 细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)在萝卜与近缘芸薹属作物杂种优势利用中起着重要作用,CMS育性机制的研究有助于揭示细胞核-质互作的分子基础。萝卜CMS不育类型主要有Ogura、Kos、NWB和DCGMS等。Ogura CMS起源于日本野生萝卜,多在四分体-单核小孢子期败育;NWB和DCGMS CMS起源于欧洲野生萝卜,败育发生在单核小孢子时期。现已鉴定到多个萝卜CMS不育基因(orf 138、orf125、orf463和orf463a等)及育性恢复基因(Rfo、Rf3、Rfs、Rfk1和Rfd1等)。通过分析不育基因与恢复基因(Rf)的遗传模式、结构特征和相互作用,初步阐明了萝卜Ogura CMS形成与育性恢复机制,即Rf基因所编码的PPR-B蛋白特异结合不育基因orf 138 mRNA,充当核糖体阻断剂特异性地阻止翻译延伸,从而降低ORF138蛋白含量以恢复育性,但是PPR-B蛋白上的结合位点尚需鉴定。此外,本文还对育性恢复基因标记开发、雄性不育系转育以及作为近缘种的不育胞质源等萝卜CMS不育胞质利用相关领域研究进展进行了阐述,并展望了CMS不育性遗传机制与利用领域存在的问题及研究重点。

摘要： 为探明萝卜NWB CMS败育特征及其育性恢复基因的遗传规律,以3个NWB CMS不育系及5个恢复材料为主要试材,利用石蜡切片、电镜扫描法分析了不同核背景下NWB CMS的败育特点,同时通过构建不育胞质与恢复材料F1、F2、BC1群体,分析育性分离情况,揭示恢复基因的遗传规律.结果表明,不同类型萝卜保持材料转育的NWB CMS不育系的雄蕊败育形态不同,但其不育系花粉败育均从单核小孢子时期开始,只是花粉粒降解程度有差异,总体分为3种类型:A2花丝短缩、花药干瘪、无可见花粉,药室结构皱缩变形,药室内仅有花粉粒外壳,且紧紧挤在一起,呈条状;A3花丝正常、花药饱满,无可见花粉,药室结构基本正常,花粉粒大部分降解,仅有极少量附着在药室壁;A4花丝正常、花药饱满且有大量无功能花粉,药室内有大量内部无法染色的花粉粒,电镜扫描显示这些花粉粒沿着3条萌发沟凹陷,形成多面体.进一步对5个NWB CMS恢复材料遗传规律进行分析,表明恢复基因具有完全显性遗传的特点,不同材料所含恢复基因对数不同,R1含3对基因,R2～R4含2对基因,R5含1对基因.综上,不同核背景下NWB CMS雄蕊败育形态有差异,但败育时期一致,其恢复基因遗传特性因材料而异,结果为萝卜NWB CMS的育种利用提供了一定的理论基础.

摘要： 选用1对同质异核的哈克尼西棉细胞质雄性不育恢复基因近等基因系——保持系和恢复系为试验材料,分别在黄河流域棉区(河南安阳)和长江流域棉区(江西九江)2个生态点种植,对棉花苗期生长、全生育期主茎功能叶片光合生理指标、花药发育状况、产量及其构成因素以及纤维品质性状进行比较分析.结果表明:(1)恢复基因对棉花苗期生长、花药发育以及全生育期净光合速率无显著影响;(2)恢复基因对黄河流域棉区棉花产量性状具有显著的正效应,对长江流域棉花产量无显著影响;(3)恢复基因可以显著增加棉花纤维长度.本研究对棉花胞质不育恢复系的选育和改良具有一定的指导意义.

摘要： [目的]利用分子生物学和细胞学方法确定晋玉1A的雄性不育类型,鉴定玉米种质资源对该不育系的恢保关系,并测定其一般配合力和特殊配合力,为应用晋玉1A雄性不育系开展杂交育种工作提供依据.[方法]在海南乐东、山西晋中、忻州和运城,调查晋玉1A连续3年田间的育性;对晋玉1A与郑58的雄花、花药、花粉进行观察比较;对晋玉1A与昌7-2杂交F1代的花粉进行I2-KI染色观察;用专性PCR方法对晋玉1A的不育类型进行鉴定;以晋玉1A作母本,与1 58个自交系进行测配,对F1代进行田间育性调查,以筛查与之适配的恢复系与保持系;对以晋玉1A配制的可育杂交种F2代群体和BC1群体,进行育性调查;对晋玉1A及郑58与1 0个玉米自交系杂交F1代的籽粒产量性状进行一般配合力和特殊配合力分析.[结果]晋玉1A在以上4个地点,连续3年的田间不育性状保持稳定.晋玉1A与郑58的雄花外形相似,但其颖壳不开裂,花药不外露,无花粉散出.I2-KI染色表明,晋玉1A的花粉完全败育.对晋玉1A与昌7-2杂交F1代植株花粉的显微观察表明,64.4％的花粉粒能够被I2-KI正常染色,35.6％花粉粒败育,说明该不育系属于配子体不育类型.经专性PCR鉴定,晋玉1A和昌7-2的细胞质都属于S型雄性不育细胞质类型.昌7-2核基因组携带恢复基因,掩盖了其细胞质雄性不育的表型.郑用琏等设计的专性鉴定引物特异性更强.在以晋玉1A作母本进行测配的158个自交系中,鉴定出96个保持类型,47个恢复类型和15个半恢复类型.在以晋玉1A配制的可育杂交种F2代群体中,存在3.1％-8.7％的不育株,表明恢复系中存在微效恢复基因.晋玉1A和郑58分别与1 0个自交系配制的同父异母杂交种之间籽粒产量差异不显著;对这些杂交种F1代配合力分析表明,晋玉1A的一般配合力略高于郑58.[结论]晋玉1A属于S型胞质雄性不育系,其不育性状稳定,花粉完全败育,在现有玉米种质资源中有一定量的恢复与保持类型材料.它与昌7-2杂交的F1代植株能够产生正常雄穗并散出可育花粉.微效恢复基因的存在使得花粉可染率向可育方向偏移,并导致F2群体中出现不育株.用晋玉1A和郑58分别与相同父本配制的杂交种间的产量均无显著差异,晋玉1A的一般配合力比郑58略高,可以在玉米杂交种选配中使用,也可用于转育新的不育系.

摘要： 细胞质雄性不育是利用杂种优势创制油菜杂交种的重要途径之一.而恢复系的选育及恢复基因的研究有利于提高细胞质雄性不育系的应用价值.该研究以甘蓝型油菜细胞质雄性不育系1193A和恢复系15-R1为亲本,以F2群体构建了2个极端性状混池,采用BSA-seq技术方法,对恢复基因进行定位分析.结果 表明:(1)不育系1193A与恢复系15-R1之间共获得非同义突变的SNPs共33 883个,混池间共有7 996个非同义编码突变.(2)InDel检测与注释结果表明,亲本间引起移码突变的有2 918个,混池间引起移码突变的有840个.(3)综合SNP和InDel的关联分析结果,将恢复基因定位于C09染色体上的0～880000区域,总长度为880 kb.(4)对候选区域的SNP和InDel注释发现,亲本间存在非同义突变的SNP共40个,混池间存在非同义突变的SNP共65个,亲本间存在移码突变的InDel共7个,混池间存在移码突变的InDel共儿个;对候选区间内的编码基因进行注释,结果共注释到162个基因,其中存在非同义突变基因11个,移码突变基因5个,这些基因可能与育性恢复有关.

摘要： 植物细胞质雄性不育是广泛存在并具有重要应用价值的生物学现象。在雄性不育材料中,花粉粒败育但其他组织的生长发育不受影响,因此细胞质雄性不育被广泛应用于杂交种生产。细胞质雄性不育也是研究细胞核与线粒体相互作用的利器,不育基因由线粒体基因组编码,而大部分恢复基因由核基因组编码。两套不同的基因组如何协同调控花粉粒的育性,甚至植物生长发育,其中分子机制还有待进一步探明。

摘要： 以紫花苜蓿(Medicago sativa)不育系MS-GN-1A为母本,恢复系MS178为父本组合构建BSA分离群体,获得的F1代均表现为雄性可育,在大田种植了221株F2代群体单株,盛花期将花粉颗粒染色后,显微镜下观察统计出,不育的F2代株数为57,可育F2代株数164,并没有观察到半不育植株.将所有植株划分为可育和不育两组,并构建可育和不育DNA混池,混池DNA从可育和不育植株组DNA中各随机抽取20个样品,以此对恢复基因定位.随机挑选160对已知的四倍体苜蓿SSR引物扩增基因池DNA,获得2个具有多态性的分子标记,分别是Mt2c12、AW166,初步定位Rf基因在类群Composite5上.将类群Composite5上的所有引物进行合成,进一步进行引物筛选,最终获得4个具有多态性的标记BI68、Mt2c12、BG267和AW776153,遗传距离分别为19.0、20.9、44.6和72.1cM.

摘要： BNS是一种新型小麦温敏雄性不育系,它的恢复基因研究对其有效利用有重要意义.中国春是BNS的高恢复系,用中国春的缺体-四体与BNS杂交,检测中国春中BNS的恢复基因所属连锁群,然后用连锁的染色体上的SSR分子标记,BSA池法筛选并定位连锁标记位点,结果表明,32个缺四体材料检测到5个相关染色体,分别是1B、2B、1A、2A和7B;217个SSR引物筛选212个植株的F2群体构建的自交结实率和花粉可育率BSA池,结果表明,除7B外,其余4个染色体上检测到8个SSR连锁位点,表明缺四体的检测是可靠的.根据缺体四体与BNS杂交的F1自交结实率大小,1B和2B染色体上的位点应是主效恢复基因,其余3个染色体,1A、2A和7B上的位点可能是微效恢复基因,或恢复基因的靶基因.

摘要： BNS是一种新型小麦温敏雄性不育系,它的恢复基因研究对其有效利用有重要意义.中国春是BNS的高恢复系,用中国春的缺体-四体与BNS杂交,检测中国春中BNS的恢复基因所属连锁群,然后用连锁的染色体上的SSR分子标记,BSA池法筛选并定位连锁标记位点,结果表明,32个缺四体材料检测到5个相关染色体,分别是1B、2B、1A、2A和7B;217个SSR引物筛选212个植株的F2群体构建的自交结实率和花粉可育率BSA池,结果表明,除7B外,其余4个染色体上检测到8个SSR连锁位点,表明缺四体的检测是可靠的.根据缺体四体与BNS杂交的F1自交结实率大小,1B和2B染色体上的位点应是主效恢复基因,其余3个染色体,1A、2A和7B上的位点可能是微效恢复基因,或恢复基因的靶基因.

摘要： 对从我国内地、以色列和美国引进的三套胞质雄性不育系的F1、F2、BC1、群体和2个测试陆海杂交育性的F2群体的恢复基因遗传规律的研究已经确定：从我国内地及以色列引进的恢复系材料只含有1个Rf恢复基因，并为显性遗传；从美国引进的恢复系材料含有2个Rf恢复基因，表现为显性遗传，并且2个恢复基因间存在互补作用。目前，利用以上三套胞质雄性不育材料已培育出各类型新恢复系共8份，不育系及保持系49套，新恢复系其恢复度达可98％，新不育系不育度达100％。

摘要： 用晋A衍生不育系与恢复系组配分离群体,对晋A恢复基因进行遗传与定位分析。X测验结果表明,晋A恢复基因在F和BC分离比例分别符合3:1和1:1,证明了恢复基因遗传由一对显性基因控制。用9个SSR标记和4个STS标记构建了长度为82.1cM的连锁群,恢复基因Rf定位在第19染色体(D08)的15.7cM片段上,与最近的标记CM042和CIR179分别相距5.4cM和10.3cM。以晋A衍生的7个不育系、4个保持系和10个恢复系对标记进行验证,不育系和相应保持系具有同样的扩增带型,除了一个杂合恢复系外,各恢复系都表现为同样的特异带型,说明与晋A恢复基因紧密连锁的标记可以直接用于晋A恢复系的分子标记辅助选择。

摘要： 文章介绍了成功构建向日葵恢复系cDNA文库,并用与恢复基因Rf,紧密边锁的RAPD特异放大片段为探针对cDNA文库进行了筛选,为恢复基因Rf,的克隆奠定了基础.

摘要： 用8907A雄性不育系与不同类型的152份辣椒自交系测交筛选恢复系结果表明带有恢复基因的辣椒自交系占29.6﹪,恢复基因主要分布在小果型的辣味品种中,灯笼型大果品种中未能筛选出恢复基因;通过连续回交和自交转育成多份不同类型的优良甜辣椒恢复系,为胞质雄性不育在甜椒杂种优势中的利用奠定了基础.

摘要： 用辣椒雄性不育三系细胞质基因、细胞核基因、恢复基因，在其中2个基因相同的情况下，分析其第3个基因的遗传效应。结果表明：21A不育胞质对结果数，果实产量，可溶性糖含量和VC含量等无法表现正效应，但对病毒病（除CMV江苏毒源）的抗性、单果重等有不良影响。财质质育系的杂种F农艺性状差异很大。高抗病毒病的亲本材料为恢复系，能明显提高杂种F的抗病力.在育种中，要选择好用来选育保持系的亲本材料，直接选用高抗病毒等优良性并具备高的配合力和遗传传递力的恢复系，以减小不育包质的负效应。

摘要： 本发明公开了涉及一种水稻生殖发育基因TFN的应用及恢复TFN基因缺失导致水稻生殖发育异常的方法。所述的TFN基因的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示，所述的应用是：采用常规方法获得水稻生殖发育缺陷及雄性不育株系；所述恢复TFN基因功能缺失的方法为：使用遗传转化方法转化突变体，或采用氮源处理突变体，使其恢复到野生型表型。本发明首次采用氮源处理恢复突变体的野生型表型，并证实水稻TFN基因参与氮素在植物体内的分配利用。本发明为提高水稻氮素利用率的遗传改造和水稻氮高效基因型育种提供分子基础，可用于水稻品种改良。并可用于杂交育种中，免除母本去雄的工作，大大提高生产效率，在农业生产上具有重要的应用。

摘要： 本发明人在此报告了在DFNB9小鼠模型(OTOF敲除小鼠)中的首个理论验证：当在小鼠听觉系统已经成熟(P30)之后，将片段化的cDNA通过双AAV载体方法耳蜗递送可以有效且持久地修正这些小鼠中的重度耳聋表型。本发明因此涉及一种允许在内毛细胞中表达全长耳畸蛋白多肽、或其功能片段的载体系统，其用于治疗患有DFNB9耳聋的患者、或在具有DFNB9突变的患者中预防DFNB9耳聋，其中所述患者是具有发育的和成熟的听觉系统的患者，例如新生儿、幼儿、儿童、青少年或成人。

摘要： 本发明提供了一种利用恢复基因连锁标记同时选育辣椒雄性不育系和纯合恢复基因株系的方法。本发明提供了在F2世代群体中，通过构建雄性不育池和可育池，进行鉴定具有纯合恢复基因单株的方法。利用本发明的Capsicum‑R‑82CAPS标记，不但能够区分辣椒是否具有纯合恢复基因株系，还可以在DNA水平上鉴定细胞质雄性不育单株，可减少来自环境因素引起的不育而增加的选育工作量。本发明所需的原始辣椒选育材料易获得，可以减少选育代数、缩短育种时间，快速丰富育种者的辣椒雄性不育三系材料贮备。

摘要： 本发明提供一种利用BT型雄性不育细胞质来使水稻具备育性或控制其育性的方法，以及鉴定恢复基因是否存在的方法。本发明利用了具有SEQ IDNO.27所示碱基序列的核酸或与SEQ ID NO.27所示碱基序列有至少70%同一性的核酸，其具有恢复育性的功能。或者，可以利用具有SEQ ID NO.27的第38538至54123位碱基序列的核酸，或与SEQ ID NO.27的第38538至54123位碱基序列有至少70%同一性的核酸，它们也具有恢复育性的功能。

摘要： 本发明提供了棉花恢复系恢复基因的分子标记及其应用。本发明以细胞质雄性不育系6001A和恢复系7R13两个材料及其衍生群体为基础，将恢复基因进行了遗传定位，所述棉花恢复系恢复基因的分子标记由核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的引物经PCR扩增棉花基因组DNA得到。本发明中的分子标记可以快速、准确地鉴定棉花细胞质雄性不育恢复系以及棉花恢复系种子纯度。

摘要： 本发明的主要目的是提供基于其具体碱基序列信息，直接鉴定Rf17基因座的基因型的技术，及提供人为制成育性恢复系统的技术等。通过抑制或减少CW型细胞质雄性不育性水稻中含SEQ ID NO：2所示的碱基序列的基因的表达来恢复所述水稻育性的方法，及识别Rf17基因有无的方法，包括鉴定被检水稻中SEQ ID NO：1所示的碱基序列的第1812位的碱基中的单核苷酸多态性(SNP)，所述Rf17基因是对于CW型细胞质雄性不育性的育性恢复基因。

摘要： 本发明提供了一种利用恢复基因连锁标记同时选育辣椒雄性不育系和纯合恢复基因株系的方法。本发明提供了在F2世代群体中，通过构建雄性不育池和可育池，进行鉴定具有纯合恢复基因单株的方法。利用本发明的Capsicum‑R‑82CAPS标记，不但能够区分辣椒是否具有纯合恢复基因株系，还可以在DNA水平上鉴定细胞质雄性不育单株，可减少来自环境因素引起的不育而增加的选育工作量。本发明所需的原始辣椒选育材料易获得，可以减少选育代数、缩短育种时间，快速丰富育种者的辣椒雄性不育三系材料贮备。

摘要： 本发明提供一种利用BT型雄性不育细胞质来使水稻具备育性或控制其育性的方法，以及鉴定恢复基因是否存在的方法。本发明利用了具有SEQ IDNO.27所示碱基序列的核酸或与SEQ ID NO.27所示碱基序列有至少70％同一性的核酸，其具有恢复育性的功能。或者，可以利用具有SEQ ID NO.27的第38538至54123位碱基序列的核酸，或与SEQ ID NO.27的第38538至54123位碱基序列有至少70％同一性的核酸，它们也具有恢复育性的功能。

摘要： 本发明提供了棉花恢复系恢复基因的分子标记及其应用。本发明以细胞质雄性不育系6001A和恢复系7R13两个材料及其衍生群体为基础，将恢复基因进行了遗传定位，所述棉花恢复系恢复基因的分子标记由核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示的引物经PCR扩增棉花基因组DNA得到。本发明中的分子标记可以快速、准确地鉴定棉花细胞质雄性不育恢复系以及棉花恢复系种子纯度。

摘要： 本发明的主要目的是提供基于其具体碱基序列信息，直接鉴定Rf17基因座的基因型的技术，及提供人为制成育性恢复系统的技术等。通过抑制或减少CW型细胞质雄性不育性水稻中含SEQ ID NO：2所示的碱基序列的基因的表达来恢复所述水稻育性的方法，及识别Rf17基因有无的方法，包括鉴定被检水稻中SEQ ID NO：1所示的碱基序列的第1812位的碱基中的单核苷酸多态性(SNP)，所述Rf17基因是对于CW型细胞质雄性不育性的育性恢复基因。