一、芝麻杂种优势及基因雄性不育两系利用的研究（论文文献综述）
梁满中,王锋,殷小林,肖翡翠,张聪枝,高琴梅,刘伟浩,胡舒畅,陈良碧[1]（2021）在《水稻的雄性不育性及其在杂种优势中的利用》文中研究说明雄性不育性是植物界存在的普遍现象,雄性不育系在水稻杂种优势利用中起着重要作用。我国水稻杂种优势的利用经历了"三系法""两系法"和"第三代"杂交水稻的发展历程,该历程的实质就是水稻雄性不育系种子生产技术体系的发展。本文综述了细胞质雄性不育系、两用核不育系和隐性核不育系在我国水稻杂种优势利用中的研究进展,展望了水稻雄性不育系在水稻杂种优势利用的发展前景,以期为我国杂交水稻的创新发展提供参考。
欧阳亦聃,陈乐天[2]（2021）在《作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望》文中指出作物育性调控不仅直接影响作物的产量,同时也和作物杂种优势利用密切相关.本文总结了作物雄性不育和杂种不育的遗传基础和分子调控机制的研究进展,介绍了细胞质雄性不育及三系杂交育种应用,光温敏雄性核不育系的建立及两系杂交育种应用,作物智能不育分子设计育种体系的建立及其应用以及作物杂种育性的调控机制及其对远缘杂交育种的应用.在此基础上分析了我国作物育性调控研究和分子设计杂交育种面临的瓶颈与对策,并展望了作物育性调控和杂交育种技术未来的发展趋势和战略布局.
刘杰,黄学辉[3]（2021）在《作物杂种优势研究现状与展望》文中指出杂种优势是指F1杂交后代在产量、适应性等方面的表现优于双亲的现象.该现象广泛存在于植物中,也被较多地应用于作物育种.尽管杂种优势的提出和应用已经超过一个世纪,但其具体的分子机理仍不够清晰.为解释杂种优势的遗传基础,目前存在三个被广泛接受的假说,即显性互补假说、超显性假说以及上位效应.此外,杂种优势位点的鉴定以及杂种优势相关基因和表观调控的研究为阐明其分子机理积累了丰富的数据和线索.随着各种组学、基因编辑技术以及大数据分析、机器学习等的快速发展,杂种优势的基础研究及应用将有望获得实质性的进展.本文对杂种优势的研究进展进行了综述和展望,并针对我国杂种优势研究和应用面临的瓶颈给出了相应的对策,同时对我国杂交作物育种研究进行了短期及中长期的战略布局.
郑兴飞,董华林,郭英,殷得所,王红波,胡建林,查中萍,曹鹏,徐得泽[4]（2021）在《两系法杂交水稻的育种成就与展望》文中研究指明杂种优势利用是有效应对粮食安全的重要手段。两系法杂交水稻是基于光温敏雄性不育系建立的杂种优势利用途径,其不育系育性受核基因控制,不受恢保关系制约,与三系法相比,配组更加自由,稻种资源利用率更高,制种程序相对简单。回顾了光温敏雄性不育系的发现和利用历程,总结了两系杂交水稻的育种成就,对两系法杂交稻发展所面临的问题进行了思考,并就如何进一步发展两系法杂交水稻提出了展望。
魏霁桐,吴国丽,李慧敏,郭佳林,宋齐鲁,张亚敏,牛娜,王军卫,马守才,张改生,朱峰,宋瑜龙[5]（2021）在《小麦生理型雄性不育系花药内源JA与ABA含量动态变化及其代谢通路差异基因表达研究》文中指出为了进一步阐明化学杂交剂SQ-1诱导小麦花粉败育的分子机制,以西农1376为材料,采用RNA-seq技术,对PHYMS-1376及其对照可育系CK-1376四分体、单核早期、单核晚期、二核期、三核期花药进行转录组测序,筛选出差异表达基因,进行GO富集、KEGG富集和GSEA富集分析,并利用高效液相法分别检测了PHYMS-1376及CK-1376上述五个时期花药中ABA和JA含量,通过qRT-PCR技术分析了ABA和JA通路关键差异基因的表达模式。结果发现,与CK-1376相比,在PHYMS-1376花药中共筛选出了36 058个差异表达基因,主要富集到植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、氨基酸的生物合成4个通路;JA含量在PHYMS-1376四分体花药中显着降低（P<0.05）,至单核早期显着升高,单核晚期又显着降低,二核期显着升高,三核期显着降低;ABA含量在PHYMS-1376四分体至三核期花药中含量均高于CK-1376,其中在单核早期、单核晚期和二核期差异显着,可能与不育系各时期花药中PP2C关键基因TraesCS1D02G271000表达量过低相关,致使PP2C蛋白含量减少,进一步激活BIN2/BILs激酶,使SnRK2s磷酸化,促进ABA含量增加。上述结果表明:PHYMS-1376各发育时期花药中JA含量的异常波动与ABA含量的显着增加及上述2个通路关键基因的差异表达可能与SQ-1诱导小麦花粉败育密切相关。本研究为深入揭示SQ-1诱导小麦生理型雄性不育机理提供了一定的理论基础。
王睿璇[6]（2021）在《9311与日本晴中野败型恢复基因的鉴定与定位》文中提出三系杂交稻是水稻杂种利用的主要形式。在生产上,三系杂交籼稻主要利用野败（WA）型不育胞质,育种材料中微效恢复基因的存在造成保持系选育盲目性大、选育效率低,同时也会导致不育系不育性不稳定,这一定程度上制约了三系杂交籼稻的发展。然而,当前对WA型恢复基因的研究主要集中于对恢复系中主效基因的研究,对微效恢复基因,尤其是不育系/保持系中恢复基因的研究较少,尚未见微效恢复基因被准确定位的报道。本课题组前期的研究中,利用以日本晴为供体、籼稻品种9311为背景构建的染色体片段代换系（命名为C1-C128）为材料,鉴定了一个来源于日本晴中的WA型微效恢复基因Rf21（t）,并发现其与9311中携带的WA型恢复基因存在互作。本研究中,通过构建染色体单片段叠代系对Rf21（t）基因进行精细定位与克隆,并采用构建同质恢材料及图位克隆的方法对9311中的WA型恢复基因进行鉴定与定位。具体研究结果如下:1.根据代换系重测序结果发现,代换系群体中Rf6位点所在染色体区段尚未被有导入片段覆盖,C31、C34、C47、C115、C116及C119等6个系中Rf5位点所在染色体区段被日本晴片段替换。利用WA型不育系五丰A、天丰A与C31等6个代换系及9311分别测交,对测交F1植株的育性鉴定结果表明,植株均以黑染花粉为主,9311、C31、C34、C47、C115及C116等系的测交后代小穗育性几乎为0,C119测交后代小穗育性显着提高。该结果表明9311中确带有WA型恢复基因,其对WA型籼稻不育系的恢复力与Rf5无关。2.本实验室前期研究中,利用9311/C119F2-3群体将Rf21（t）定位于第1号染色上标记RM5310和RM12182之间约为187 kb物理区间内,并获得18个重组个体。本研究中,利用分子标记辅助选择技术,构建了 33个覆盖目标区段的染色体片段叠代系（9311/C119F4-7株系）;在目标区段内开发了 18对多态标记对叠代系进行检测,将叠代系分为22类。根据叠代系测交后代的小穗育性及基因型,我们发现Rf21（t）位点上存在两个相关的基因,分别命名为Rf21a（t）与Rf21b（t）,其中Rf21a（t）位于标记RM8235与标记RM3602两个标记之间约570 kb的物理距离内,Rf21b（t）位于标记ID01M28826位与标记ID01M28865间约为50 kb的物理距离内。3.在恢复基因Rf21b（t）定位区间内,包含2个具有明确注释的基因LOC0s01g71310和LOCOs01g71320。LOCOs01g71320编码己糖激酶,通过测序及表达分析,确定LOC Os01g71320为Rf21b（t）的候选基因。4.对可育测交系与部分不育测交系中WA352表达量进行检测,结果表明,可育测交系植株中WA352表达量较部分不育测交系显着降低,表明Rf21（t）通过促进含WA352的转录本的降解来恢复WA型不育系的育性。5.利用分子标记辅助选择技术,以天丰B为供体,获得9311背景的近等基因系NILrf6及多基因聚合系PPLrf5+rf6;利用WA型不育系与NILrf6、PPLrf5+rf6进行测交,测交后代均表现为黑染花粉,小穗育性与对照无明显差异,表明9311对WA型不育系的恢复力非由Rf6所致。6.本研究中构建了以C31为供体,天丰A为背景的高代回交株系T8621（BC8F2）;遗传分析表明,T8621衍生群体中植株育性分离受单基因控制,将该基因暂定名Rf24（t）;利用基因芯片检测技术鉴定到T8621中3个导入片段,分别位于第1、3、9号染色体上,基因定位结果表明,Rf24（t）位于第1号染色体上ID01M4539与RM243间。
陈文涛[7]（2021）在《红麻雄性不育基因HcMS1和HcAMS的克隆与分析》文中研究表明红麻（Hibiscus cannabinus L.）是锦葵科木槿属一年速生纤维作物。红麻具有明显的杂种优势,细胞质雄性不育系可省去人工去雄、提高杂交种纯度,是利用杂种优势的有效途径。前期观察发现不育系败育的细胞学原因是单核期绒毡层退化严重,明显早于保持系,小孢子畸形,不能形成正常花粉。本实验以课题组培育的优良红麻品种不育系LC0301A、保持系LC0301B为材料,为进一步探究不育现象的分子生物学原因,对不育系和保持系进行转录组测序、代谢组检测,寻找调控红麻雄性不育的重要基因、代谢物和代谢途径,并对不育相关基因HcMS1和HcAMS进行克隆和遗传转化实验以明确基因功能。主要研究结果如下:1.红麻不育系、保持系花蕾间共检测到3651个差异表达基因,1816个上调基因,1835个下调基因。对以上差异基因进行GO和KEGG功能富集分析,GO主要体现在氧化还原、DNA模板转录调控和蛋白质磷酸化被显着富集,大量基因在这三个生物学过程差异表达;KEGG富集主要集中在植物激素信号转导,淀粉和蔗糖代谢,苯丙烷生物合成和戊糖、葡萄糖醛酸的相互转化通路。此外在NR库中挖掘到14个不育相关基因,包括同源基因MS1、AMS。2.红麻不育系和保持系花蕾在单核期前后发育时期的代谢组分析结果表明,A1-B1组（单核期前）共检测到410个差异代谢物,上调代谢物257个,下调代谢物153个;A3-B3组（单核期后）共检测到913个差异代谢物,上调代谢物共391个,下调代谢物522个。不育系中大量代谢物发生下调,主要是甘油磷酯、有机氧化物、类黄酮、羧酸及其衍生物;KEGG富集分析表明氧化磷酸化,酪氨酸代谢,柠檬酸循环途径在A1-B1组被显着富集,黄酮、黄酮醇生物合成,氨酰t RNA生物合成,类黄酮生物合成途径在A3-B3组被显着富集。A3-A1组共检测到703个差异代谢物,上调代谢物374个,下调代谢物共329个;B3-B1组共检测到365个差异代谢物,上调代谢物221个,下调代谢物144个。丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,亚油酸代谢,柠檬酸循环途径在A3-A1组显着富集;嘌呤代谢,戊糖磷酸途径,氨酰t RNA生物合成途径在B3-B1组显着富集。3.对HcMS1和HcAMS基因进行克隆,生信分析发现其分别具有典型的PHD-finger结构域和b HLH结构域。HcMS1表达水平在红麻花蕾中先升高、后下降,其在保持系中的表达量显着高于不育系;HcAMS表达水平在保持系中呈现先上升、后下降,而在不育系中一直下降,其在保持系的表达量远高于不育系。通过转基因实验获得HcMS1和HcAMS过表达拟南芥和HcMS1过表达烟草。转基因拟南芥的表型、花粉粒和结实正常;转基因烟草在弱光源下,转基因烟草植株矮化、花萼变形、花冠筒缩短、无法结实;强光源下,烟草花冠筒及花萼形状恢复正常,花药正常开裂有花粉,但依然无法正常结实。I2-KI染色结果显示转基因烟草花粉粒饱满有活力;扫描电镜结果显示转基因烟草花粉粒外观与野生型不同,萌发孔在一侧内陷,推测可能是导致转基因烟草不育的原因。
覃玉芬[8]（2021）在《利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系》文中研究表明两系杂交水稻育种是一种高效的育种手段,其关键在于温敏雄性核不育系的获得。为迅速获得优良的水稻温敏雄性核不育（temperature-sensitive genic male sterile,TGMS）系,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑系统对4份优良的水稻品系AB9808Q、BAS P12、AB9738LG和AB9300的tms5基因的2个靶点进行编辑,分别获得对应的tms5编辑TGMS系为GXU41、GXU47、GXU40和GXU36。对编辑植株进行靶点突变检测,筛选无外源DNA的tms5编辑TGMS系,并进行育性转换、农艺性状调查和对GXU41-5S进行米质分析评价。主要研究结果如下:（1）tms5基因组编辑。分别对获得的T0代再生植株进行靶点PCR扩增及测序,分析转化植株的突变情况。结果显示:GXU41株系转化效率达到75%,双纯合突变率达到25%;GXU47株系转化效率达到75%,双纯合突变率达到13.3%;GXU40株系转化效率达到78.6%,双纯合突变率达到18.2%;GXU36转化效率达到83.3%,双纯合突变率达到15%。在每个T1代双纯合突变株系中均筛选到一定数量的T-DNA-free纯合TGMS植株。（2）tms5编辑TGMS系育性转换特性。在超景深体视显微镜下观察T1代双纯合突变植株在21℃、22℃、23℃和24℃的温度处理后的花药形态,并用1%的I2-KI溶液鉴定花粉育性,成熟期计算小穗育性。结果表明,T1代tms5编辑TGMS系GXU41的双纯合突变株在21℃、22℃、23℃、24℃条件下的花粉育性依次为63.5%、43.2%、12.8%、0%,小穗育性依次为41.6%、24.5%、5.5%、0%;T1代GXU47的双纯合突变株的花粉育性依次为74.3%、45.9%、14.4%、0%,小穗育性依次为50.1%、26.3%、7.0%、0%;T1代GXU40的双纯合突变株的花粉育性依次为51.9%、42.5%、6.3%、0%,小穗育性依次为31.9%、21.4%、2.1%、0;T1代GXU36的双纯合突变株的花粉育性依次为46.3%、27.1%、2.5%、0%,小穗育性依次为23.3%、12.4%、0%、0%。（3）tms5编辑TGMS系农艺性状特性。在T1代成熟期随机选择3株调查每个温度处理后植株的主要农艺性状。结果显示,所有tms5编辑TGMS系与野生型（WT）在有效穗长、剑叶宽、剑叶长和千粒重上无差异;而所有tms5编辑TGMS系与WT在平均株高上存在显着差异（P<0.05）,平均有效穗数上存在极显着差异（P<0.01）。（4）tms5编辑TGMS系GXU41-5S品质性状特性。收获21℃条件下的tms5编辑TGMS系GXU41-5S的种子,送往农业农村部稻米及制品质量监督检验测试中心进行米质分析。结果显示各项米质指标均达到优质食用大米一等标准要求,GXU41-5S是优质的TGMS系。以上研究结果表明,利用CRISPR/Cas9系统编辑水稻温敏雄性核不育基因tms5可以高效地获得无外源DNA的水稻TGMS品系,这些品系的育性转换临界温度为24℃,符合温敏雄性不育系的选育要求。特别是GXU41-5S品质优良,在两系杂交水稻品种选育中具有重要的应用价值。
陈茜午,温蕊,张永虎,丁鑫,张小霞[9]（2021）在《谷子育种研究进展》文中研究说明谷子具有抗旱、耐瘠薄、抗逆性强等优点,是水分利用率最高的环境友好型作物,适合在多种土壤种植。谷子以小米为主要消费方式,小米富含优质蛋白、脂肪、胡萝卜素及维生素等营养成分,具有健脾胃及补益虚损等功效,深受人们喜爱,同时对其品种品质提出了更高要求。谷子育种目标的不断推进对谷子育种手段也提出了更高要求,单一育种手段已不能满足谷子育种的发展。为促进和加快谷子育种进程提供全面系统的理论支撑,以杂交育种为基础,从杂种优势利用、不育系的选育与利用、抗除草剂辅助育种和空间诱变育种等方面综述谷子多元化育种方式的研究进展。
牛富强[10]（2021）在《牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证》文中研究说明杂种优势作为提高小麦产量的重要途径,在小麦育种实践中具有重要作用。细胞质雄性不育（CMS）是利用杂种优势的重要手段,对于促进小麦杂种优势的研究与利用具有重要的意义。Ju706A是D2型细胞质雄性不育系,具有易恢性强,抗病能力佳等优点,在育种实践中具有广泛的应用前景,但其育性调控机制并不清楚。因此,本研究以不育系Ju706A、其同型保持系706B及恢复系LK783为供试材料,对它们进行小花、花药、小孢子的表型观察;构建回交群体Ju706A//LK783/706B,利用集团分离分析法（BSA）和SSR分子标记对育性恢复基因Rf进行初步定位;利用小麦660K基因芯片分型技术和开发的SNP分子标记缩小候选区域,对Rf进行精细定位,并通过转录组数据和实时荧光定量（q RT-PCR）对候选基因进行筛选、鉴定;同时基于克隆的序列差异,设计特异In Del标记用于分子标记辅助选择;通过对候选基因进行亚细胞定位并利用大麦条斑花叶病毒介导的基因沉默（BSMV-VIGS）技术对候选基因的功能进行初步验证,获得以下研究结果:1.Ju706A、LK783及其F1代表型观察结果表明,LK783的雄蕊和雌蕊发育正常,花粉粒能被I2-KI溶液完全染色;Ju706A的花药瘦小,I2-KI染色不完全,表现为典败和染败特征;F1表现出正常的雌蕊和雄蕊,大多数花粉粒可被I2-KI染色。Ju706A、LK783的三核期花药扫描电镜观察可见,LK783具有正常的花药外皮层、内皮层、小孢子;而Ju706A的花药外皮层排列不规则、内皮层中乌氏体稀疏、小孢子小而皱缩。由上说明Ju706A的雄性育性能够被LK783恢复,其F1表现与LK783相似的表型特征。2.Ju706A//LK783/706B的回交后代群体的不育植株和可育植株表现1:1.2分离比,经卡方测验,Ju型细胞质雄性不育小麦的育性恢复符合孟德尔一对基因的分离规律,其育性恢复由一对显性基因控制。利用356对SSR引物在亲本和DNA混合池中进行多态性标记的筛选,共有9对SSR引物与恢复基因Rf连锁,且均位于1B染色体上。将这9对SSR引物在不育单株中进行检测并构建遗传连锁图谱。结果表明,恢复基因Rf与Xgwm18和Xgpw1143标记紧密连锁,遗传距离分别是4.1 c M和10.7 c M。3.通过小麦660K基因芯片分型,差异SNP位点的27%集中于1B染色体上,与初步定位结果一致。通过设计特异的SNP标记并在亲本和DNA混合池中筛选,找到6个与目标基因紧密连锁的多态性标记,分别是AX-94768879、AX-95117169、AX-174254104、AX-111201011、AX-94793363、AX-111281507。根据多态性标记和交换单株数量将恢复基因Rf缩小在SNP标记AX-174254104和AX-111201011之间2 Mb的区间。该区间含有19个候选基因,通过RNA-Seq数据和基因在各组织的表达水平,将候选基因锁定于Traes CS1B02G197400LC。该基因（暂命名为TaRfd1）编码果胶酯酶/果胶酯酶抑制剂,在花药中高表达,且在可育花粉的三核期表达量最高。4.以LK783和Ju706A的花药c DNA为模板,成功克隆出TaRfd1。序列分析表明,LK783和Ju706A的CDS序列之间有23处SNP的差异及7bp的缺失（CCGGGGG）差异,这7bp的缺失导致了从第393个氨基酸开始,其氨基酸序列发生了变化。基于Ju706A中7bp的缺失,设计了一个Indel标记Xnwafu1,该标记能100%鉴定出BC1F1群体中的所有不育植株,能鉴定97.6%的保持系、93.4%的恢复系及70.3%的收集材料。进化树分析表明该基因与节节麦的同源基因亲缘关系最近,可能有相似的功能。5.亚细胞定位结果表明,果胶甲酯酶定位在细胞壁上。通过大麦条斑花叶病毒侵染（BSMV-VIGS）对TaRfd1进行有效沉默,发现TaRfd1沉默后,小花瘦小、花药不开裂、I2-KI染色不充分、精核呈圆形、花粉粒皱缩、花粉萌发率下降;细胞学观察表明,沉默植株的花药外皮层排列散乱、乌氏体稀疏、小孢子皱缩、花药绒毡层细胞延迟降解、小孢子外壁排列不规则、孢粉素沉积异常;基因表达、结实率调查及果胶含量测定结果表明,沉默植株中TaRfd1基因表达量下降、结实率降低、果胶含量升高。以上结果均表明TaRfd1与育性紧密相关。
二、芝麻杂种优势及基因雄性不育两系利用的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、芝麻杂种优势及基因雄性不育两系利用的研究（论文提纲范文）
（1）水稻的雄性不育性及其在杂种优势中的利用（论文提纲范文）
| 1 细胞质雄性不育系的利用 |
| 1.1 野败型细胞质雄性不育系 |
| 1.2 红莲型细胞质雄性不育系 |
| 1.3 滇型细胞质雄性不育系 |
| 1.4 BT细胞质雄性不育系 |
| 1.5 D1型细胞质雄性不育类型 |
| 1.6 其他细胞质雄性不育类型 |
| 2 两用核不育系的利用 |
| 2.1 光敏核不育系 |
| 2.2 温敏核不育系 |
| 2.3 短光敏核不育系 |
| 2.4 低温敏不育系 |
| 2.5 湿敏核不育系 |
| 3 隐性核不育系的利用 |
| 4 展望 |
（2）作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望（论文提纲范文）
| 1 作物育性调控的国内外研究现状 |
| 1.1 细胞质雄性不育及三系杂交育种应用 |
| 1.2 光温敏雄性核不育及两系杂交育种应用 |
| 1.3 作物智能核不育及新型不育系的创制 |
| 1.4 作物杂种不育及远缘杂种优势利用 |
| 2 作物育性调控研究和分子设计杂交育种的未来发展趋势 |
| 2.1 作物育性调控的基础研究:从基因功能走向网络调控,从个体发育转向环境响应 |
| 2.2 分子设计杂交育种和相关产业应用:利用更广泛的种质资源、基于不同作物的交互性、开创新的技术体系 |
| 3 我国作物育性调控研究和分子设计杂交育种面临的瓶颈与对策 |
| 3.1 战胜作物育性受多基因调控和环境制约的挑战 |
| 3.2 解决规模化和精准化进行种质资源的鉴定与利用的难题 |
| 3.3 突破现有分子育种技术瓶颈,引领前沿技术体系变革 |
| 4 我国杂交育种技术面向2035年的战略布局 |
| 4.1 作物雄性不育和育性恢复的调控机制 |
| 4.2 作物育性转化及其与光温互作和环境响应的理论基础 |
| 4.3 作物远缘杂种不育的分子调控网络和远缘杂种优势利用 |
| 4.4 杂交育种技术的创新和农业生产方式的变革 |
（3）作物杂种优势研究现状与展望（论文提纲范文）
| 1 杂种优势国内外研究现状 |
| 1.1 杂种优势的遗传基础 |
| 1.2 杂种优势QTL的鉴定及基因调控 |
| 1.3 杂种优势的表观遗传调控 |
| 2 未来发展趋势 |
| 2.1 组学分析及机器学习精准预测杂种优势 |
| 2.2“一系”杂交制种技术 |
| 2.3 作物抗逆性杂种优势研究 |
| 3 我国杂交优势研究与应用的瓶颈与对策 |
| 3.1 缺乏稳产、广适的籼粳交水稻品种 |
| 3.2 杂交水稻制种成本居高不下 |
| 3.3 杂交品种的遗传多样性偏窄 |
| 3.4 杂种优势的基础研究长期滞后杂交作物育种应用 |
| 4 面向2035年的战略布局 |
| 4.1 大数据分析精准指导杂交组配 |
| 4.2 基因编辑技术引领杂种优势利用变革 |
| 4.3 杂交水稻中的“杂种优势固定” |
| 4.4 玉米不同类群杂种优势基因的快速聚合 |
（4）两系法杂交水稻的育种成就与展望（论文提纲范文）
| 1 光温敏雄性核不育系的发现 |
| 2 两系不育系的发展历程 |
| 3 两系不育系育性基因定位 |
| 4 两系杂交水稻育种成就 |
| 5 面临的挑战与展望 |
（5）小麦生理型雄性不育系花药内源JA与ABA含量动态变化及其代谢通路差异基因表达研究（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 试验材料与设计 |
| 1.2 试验方法 |
| 1.2.1 RNA提取及转录组测序 |
| 1.2.2 序列对比与差异基因表达分析 |
| 1.2.3 ABA含量的测定 |
| 1.2.4 JA含量测定 |
| 1.2.5 ABA与JA通路相关基因的qRT-PCR表达分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 转录组质量检测 |
| 2.2 差异表达基因分析 |
| 2.3 差异表达基因的GO功能注释与KEGG和GSEA富集分析 |
| 2.4 JA与ABA激素含量分析 |
| 2.5 荧光定量PCR结果分析 |
| 3 讨 论 |
| 3.1 基因调控通路与作物雄性不育 |
| 3.2 ABA信号通路与作物雄性不育 |
| 3.3 JA信号通路与作物雄性不育 |
| 4 结 论 |
（6）9311与日本晴中野败型恢复基因的鉴定与定位（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一部分 文献综述 |
| 1 前言 |
| 1.1 水稻杂种优势利用的历史与现状 |
| 1.2 细胞质雄性不育研究进展 |
| 1.2.1 细胞质雄性不育类型及特点 |
| 1.2.2 细胞质雄性不育机理 |
| 1.3 细胞质雄性不育恢复性的遗传与恢复基因研究 |
| 1.3.1 BT型雄性不育恢复性的遗传与恢复基因定位 |
| 1.3.2 HL型雄性不育恢复性的遗传与恢复基因定位 |
| 1.3.3 WA型雄性不育恢复性的遗传分析与基因定位 |
| 1.4 细胞质雄性不育恢复机理研究 |
| 1.5 本研究目的与意义 |
| 第二部分 9311与日本晴中野败型恢复基因的鉴定与定位 |
| 1 材料与方法 |
| 1.1 供试材料 |
| 1.2 遗传群体的构建 |
| 1.3 育性鉴定 |
| 1.4 DNA提取 |
| 1.5 PCR反应体系及分子标记开发 |
| 1.6 水稻组织总RNA提取、逆转录成cDNA及qRT-PCR |
| 1.7 数据分析 |
| 2 结果与分析 |
| 2.1 日本晴中WA型恢复基因Rf2l(t)的定位 |
| 2.1.1 9311及C31等代换系对WA型籼稻不育系的恢复力 |
| 2.1.2 染色体片段叠代系的构建 |
| 2.1.3 恢复基因Rf21(t)基因定位 |
| 2.1.4 Rf21b(t)候选基因的预测 |
| 2.1.5 Rf21(t)恢复WA型不育胞质的机理 |
| 2.2 9311中恢复基因的鉴定与定位 |
| 2.2.1 Rf6对野败型籼稻不育系恢复力研究 |
| 2.2.2 同质恢群体构建 |
| 2.2.3 9311中WA型恢复基因的鉴定 |
| 2.2.4 9311中WA型恢复基因的初步定位 |
| 3 讨论 |
| 3.1 非恢复系材料中WA型恢复基因的鉴定 |
| 3.2 WA型微效恢复基因的定位 |
| 3.3 己糖激酶基因与育性恢复 |
| 参考文献 |
| 附录 本研究中基因定位所使用物 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（7）红麻雄性不育基因HcMS1和HcAMS的克隆与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 雄性不育 |
| 1.1.1 植物细胞质雄性不育研究 |
| 1.1.2 红麻雄性不育研究 |
| 1.2 转录组学简介 |
| 1.3 代谢组学简介 |
| 1.4 MS1 和AMS结构和功能 |
| 1.5 研究目的与意义 |
| 第二章 转录组分析和不育基因挖掘 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 实验材料与试剂 |
| 2.1.2 测序文库构建 |
| 2.1.3 生物信息分析流程 |
| 2.1.4 实时荧光定量PCR差异基因表达量验证 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 Illumina测序和数据分析 |
| 2.2.2 不育系、保持系基因表达情况 |
| 2.2.3 差异表达基因的GO功能分析与KEGG富集分析 |
| 2.2.4 不育基因挖掘 |
| 2.2.5 差异表达基因qRT-PCR验证 |
| 2.3 讨论 |
| 第三章 不育系和保持系花药代谢组分析 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 实验材料与试剂 |
| 3.1.2 代谢物提取 |
| 3.1.3 代谢物测定 |
| 3.1.4 代谢物数据分析 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 数据质量控制 |
| 3.2.2 PCA 分析与OPLS-DA 分析 |
| 3.2.3 差异代谢物筛选 |
| 3.2.4 代谢通路富集分析 |
| 3.3 讨论 |
| 第四章 HCMS1和HCAMS基因克隆与分析 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 植物材料 |
| 4.1.2 细菌菌株与质粒载体 |
| 4.1.3 试剂与仪器 |
| 4.1.4 HcMS1和HcAMS基因的克隆 |
| 4.1.5 HcMS1和HcAMS生物信息学分析 |
| 4.1.6 HcMS1和HcAMS基因表达模式分析 |
| 4.1.7 过表达载体构建 |
| 4.1.8 拟南芥、烟草遗传转化 |
| 4.1.9 转基因植株表型分析 |
| 4.1.10 红麻组织培养 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 HcMS1和HcAMS基因的克隆 |
| 4.2.2 HcMS1和HcAMS基因生物信息学分析 |
| 4.2.3 HcMS1和HcAMS基因表达模式分析 |
| 4.2.4 过表达载体构建 |
| 4.2.5 转基因植株筛选鉴定 |
| 4.2.6 转基因植株观察 |
| 4.2.7 红麻组织培养 |
| 4.3 讨论 |
| 第五章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（8）利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略表 |
| 1 前言 |
| 1.1 杂交水稻及光(温)敏不育系概述 |
| 1.1.1 杂交水稻的重要意义 |
| 1.1.2 杂交水稻的研究进展 |
| 1.1.3 水稻温敏雄性核不育基因tms5的定位与分子机理研究进展 |
| 1.1.4 影响水稻光温敏雄性不育基因表达的主要因素 |
| 1.1.5 水稻光(温)敏雄性不育性改良研究的意义 |
| 1.2 基因组编辑技术的研究进展 |
| 1.2.1 基因组编辑技术原理 |
| 1.2.2 基因编辑技术发展进程中的三种类别 |
| 1.2.3 CRISPR/Cas系统的发现 |
| 1.2.4 CRISPR/Cas系统的结构 |
| 1.2.5 CRISPR/Cas系统的分类 |
| 1.2.6 细菌CRISPR/Cas系统的免疫作用机制 |
| 1.2.7 CRISPR/Cas9基因组编辑技术及其在水稻分子育种上的应用 |
| 1.3 研究内容、目的意义和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容和目的意义 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 2 研究材料与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 水稻材料 |
| 2.1.2 质粒和菌种 |
| 2.1.3 载体 |
| 2.2 研究所需的试剂、仪器及培养基配方 |
| 2.2.1 实验主要仪器 |
| 2.2.2 实验主要试剂 |
| 2.2.3 主要试剂与培养基配方 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 相关生物学实验步骤 |
| 2.3.2 CRISPR/Cas9双靶点载体构建 |
| 2.3.3 连接产物的转化(热激法) |
| 2.3.4 阳性克隆鉴定 |
| 2.3.5 利用农杆菌介导水稻遗传转化 |
| 2.3.6 T_0代转基因阳性水稻植株检测 |
| 2.3.7 T_0代转基因阳性水稻植株靶位点突变检测 |
| 2.3.8 水稻T_1代T-DNA-free突变株鉴定 |
| 2.3.9 tms5编辑TGMS系的育性鉴定 |
| 2.3.10 T_1代突变株系与野生型(WT)的主要农艺性状表现 |
| 2.3.11 T_1代tms5编辑TGMS系GXU41-5与野生型(WT)的米质分析 |
| 3 结果分析 |
| 3.1 靶位点验证 |
| 3.2 CRISPR/CAS9-TMS5双靶点表达载体构建 |
| 3.3 水稻材料的遗传转化 |
| 3.4 获得T_0代转基因阳性水稻植株 |
| 3.5 靶点突变类型及突变效率 |
| 3.6 T_1代T-DNA-FREE植株的获得 |
| 3.7 TMS5编辑TGMS系的育性转换特性 |
| 3.8 T_1代TMS5编辑TGMS系与野生型(WT)的主要农艺性状表现 |
| 3.9 T_1代TMS5编辑TGMS系与野生型(WT)的米质性状表现 |
| 4 讨论与结论 |
| 4.1 讨论 |
| 4.1.1 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术的编辑效率、突变特点和遗传特性 |
| 4.1.2 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术的脱靶效应 |
| 4.1.3 关于tms5编辑TGMS系的育性转换特性 |
| 4.1.4 关于tms5编辑TGMS系的农艺和品质性状分析 |
| 4.2 结论 |
| 4.3 创新点 |
| 4.4 问题与展望 |
| 4.4.1 关于CRISPR/Cas9基因编辑技术脱靶效应的展望 |
| 4.4.2 关于tms5编辑TGMS系后续研究的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读学位期间所发表的论文情况 |
（9）谷子育种研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 杂种优势利用 |
| 2 不育系的选育与利用 |
| 2.1 雄性不育系 |
| 2.2 光敏不育系 |
| 3 抗除草剂基因辅助育种 |
| 3.1 抗除草剂基因转入方法 |
| 3.2 抗除草剂基因类型 |
| 3.3 抗除草剂基因在实际生产上的利用 |
| 4 空间诱变育种 |
| 5 小结 |
（10）牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 小麦杂种优势的研究及利用 |
| 1.1.1 小麦杂种优势的研究 |
| 1.1.2 小麦杂种优势的利用 |
| 1.2 小麦细胞质雄性不育的研究 |
| 1.2.1 小麦细胞质雄性不育的类型 |
| 1.2.2 小麦细胞质雄性不育育性恢复基因的定位研究 |
| 1.3 分子标记技术的研究及利用 |
| 1.3.1 基于分子杂交的分子标记 |
| 1.3.2 基于PCR技术的DNA指纹技术 |
| 1.3.3 基于PCR技术与限制性酶切技术结合的分子标记 |
| 1.3.4 基于测序的分子标记 |
| 1.4 小麦660K基因芯片在基因定位中的研究 |
| 1.5 果胶甲酯酶研究进展 |
| 1.5.1 果胶甲酯酶的分类与结构 |
| 1.5.2 果胶甲酯酶的功能 |
| 1.5.3 果胶甲酯酶抑制剂 |
| 1.6 研究目的意义及技术路线 |
| 1.6.1 研究目的意义 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 第二章 D~2型CMS系 Ju706A的表型观察 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 试验试剂及配制 |
| 2.2.2 小花、花药的形态观察 |
| 2.2.3 碘化钾染色 |
| 2.2.4 扫描电镜观察 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 不育系Ju706A的小花、花药及花粉粒的表型分析 |
| 2.3.2 Ju706A与LK783 的扫描电镜分析 |
| 2.4 讨论 |
| 第三章 Ju706A育性恢复基因的遗传分析及初步定位 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 回交群体的构建 |
| 3.2.2 回交群体的结实率调查 |
| 3.2.3 小麦叶片基因组DNA的提取及混池构建 |
| 3.2.4 亲本及混池多态性标记的筛选 |
| 3.2.5 遗传连锁图谱的构建 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 遗传分析 |
| 3.3.2 分子标记的筛选结果 |
| 3.3.3 恢复基因的初步定位及遗传连锁图谱的构建 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 育性判断标准及遗传规律分析 |
| 3.4.2 恢复基因的初步定位 |
| 第四章 Ju706A育性恢复基因的精细定位及候选基因的筛选 |
| 4.1 试验材料 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 小麦660K基因芯片分型 |
| 4.2.2 SNP标记的开发 |
| 4.2.3 小麦组织RNA的提取及c DNA第一链的合成 |
| 4.2.4 候选基因的预测及筛选 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 小麦660K芯片分型结果分析 |
| 4.3.2 利用SNP标记缩小候选区间 |
| 4.3.3 候选基因的筛选 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 BSA结合小麦660K芯片对候选基因进行精细定位 |
| 4.4.2 候选基因的预测 |
| 第五章 TaRfd1 的克隆及分子标记辅助选择育种 |
| 5.1 试验材料 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.2.1 TaRfd1 的克隆 |
| 5.2.2 序列比对与进化树分析 |
| 5.2.3 In Del标记的开发及合成 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 RNA 的提取及c DNA 的合成 |
| 5.3.2 TaRfd1 的克隆分析 |
| 5.3.3 进化树分析 |
| 5.3.4 分子标记辅助选择育种 |
| 5.4 讨论 |
| 第六章 TaRfd1 的亚细胞定位及功能验证 |
| 6.1 试验材料 |
| 6.2 试验方法 |
| 6.2.1 亚细胞定位载体的构建 |
| 6.2.2 VIGS载体的构建 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 亚细胞定位分析 |
| 6.3.2 VIGS诱导TaRfd1 沉默 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 TaRfd1 的表达模式 |
| 6.4.2 BSMV-VIGS技术有效沉默基因 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
四、芝麻杂种优势及基因雄性不育两系利用的研究（论文参考文献）
- [1]水稻的雄性不育性及其在杂种优势中的利用[J]. 梁满中,王锋,殷小林,肖翡翠,张聪枝,高琴梅,刘伟浩,胡舒畅,陈良碧. 生命科学研究, 2021(05)
- [2]作物育性调控和分子设计杂交育种前沿进展与展望[J]. 欧阳亦聃,陈乐天. 中国科学:生命科学, 2021(10)
- [3]作物杂种优势研究现状与展望[J]. 刘杰,黄学辉. 中国科学:生命科学, 2021(10)
- [4]两系法杂交水稻的育种成就与展望[J]. 郑兴飞,董华林,郭英,殷得所,王红波,胡建林,查中萍,曹鹏,徐得泽. 作物研究, 2021(05)
- [5]小麦生理型雄性不育系花药内源JA与ABA含量动态变化及其代谢通路差异基因表达研究[J]. 魏霁桐,吴国丽,李慧敏,郭佳林,宋齐鲁,张亚敏,牛娜,王军卫,马守才,张改生,朱峰,宋瑜龙. 麦类作物学报, 2021(07)
- [6]9311与日本晴中野败型恢复基因的鉴定与定位[D]. 王睿璇. 扬州大学, 2021(08)
- [7]红麻雄性不育基因HcMS1和HcAMS的克隆与分析[D]. 陈文涛. 中国农业科学院, 2021
- [8]利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创制水稻温敏雄性核不育系[D]. 覃玉芬. 广西大学, 2021(12)
- [9]谷子育种研究进展[J]. 陈茜午,温蕊,张永虎,丁鑫,张小霞. 贵州农业科学, 2021(05)
- [10]牡山羊草细胞质雄性不育小麦育性恢复基因Rfd1的精细定位及其候选基因的功能验证[D]. 牛富强. 西北农林科技大学, 2021(01)