利用基因工程创造植物雄性不育的策略

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1、遗传=TPTVW?-（:R78X845）"（,,）："($O"*&，"&&!专论与综述利用基因工程创造植物雄性不育的策略王永飞!，马三梅!，韩毅科"，王鸣"（!#烟台师范学院生物系，山东烟台，"$%&"’；"#西北农林科技大学园艺学院，陕西杨陵，(!"!&&）摘要：本文对利用基因工程创造植物雄性不育系和恢复系的研究进展进行了综述，并对其在杂种优势利用中的应用前景进行了展望。关键词：基因工程；雄性不育；杂种优势中图分类号：)(*+；),"!#$文献标识码：-文章编号：&"’,.+((（""&&!）&,.&"($.&’!"#$"%

2、&&#’()$*)%%"*)$+,-%./%"*-*/0*)!-,)//-012345.678，9-:;4.<78!，=-028.>7"，/-019845"（!!"#$%&’(#)’*+,-*.*/0，1%)’%-2*&(%.3)-4#&5-’0，1%)’%-，67%)8*)/，"$%&"’，97-)%；"9*..#/#*+:*&’-;<.’<&#，2*&’7=#5’6;-#);#%)8>#;7)*.*/03)-4#&5-’0*+?/&-;<.’<&#%)8@*’&0，1%)/.-)/，67%)A-，(!"!&&，97-

3、)%）12&/",3/：?@7AB35B7CC84CDEF87C3484FEGD83436<;H7CD7B8H8DI;4FB7CD3B7BH84784AH;4DJI57477458477B845K;CB7L87K7FM?@7AB3CA7GDC34;AAH8G;D83436D@8C<7D@3F84@7D7B83C8CED8H8N;D834K7B7F8CGECC7FM4%05#"6&：<;H7CD7B8H8DI84AH;4D；57477458477B845；@7D7B3C8CED8H8N;D834杂种优势是生物界的一种普遍现象。利

4、用杂种优势可一些在绒毡层中特异表达的启动子例如?-!,、?-"+、-,、-*以显著地提高作物产量，改善作物品质，因此杂种优势利用和-+等［*O!$］，将这些启动子与,%&)%5#基因嵌合，以破坏在农业生产中占有重要的地位。近几十年来，杂种优势在农绒毡层的发育来创造雄性不育的方法，已被认为是利用基因业生产上已取得了举世瞩目的成就。杂种优势育种已成为工程创造雄性不育的成功典范。,%&)%5#基因是=;BDH7I许多作物的主要育种方法［!O,］。作物雄性不育系的选育是等［!(］在淀粉芽孢杆菌,%;-..<5%(0.*.-B<#+;-

5、#)5的“P0-酶Q杂种优势利用的关键环节，但利用常规的育种方法来选育不P0-酶抑制因子”防御系统中发现的。此芽孢杆菌能合成育系存在周期长，见效慢，不育基因单一，对环境因素影响敏一种叫R;B4;C7的细胞外P0-酶，以保护它不受微生物捕食感等问题，远不能满足生产发展的需要。近年来，通过基因者的侵害；而R;DCD;B则是R;B4;C7特异的P0-酶抑制因子，工程创造植物雄性不育系及其恢复系已在一些作物上获得被,!%(0.*.-B<#+;-#)5用于保护自身不受R;B4;C7细胞毒素了成功［%O(］，为作物杂种优势的利用开创了新的

6、前景。的影响。9;B8;48等［!*］把?-"+与,%&)%5#基因相连，得到目前利用基因工程创造雄性不育的策略主要是利用花嵌合基因?-"+S,%&)%5#。以?8质粒为载体转化烟草和油菜粉发育的特异启动子与外源基因嵌合，构建表达载体，转化得到了转基因植株。结果表明，转,%&)%5#基因在绒毡层细植物来阻断花粉发育的过程从而达到雄性不育的目的。本胞中特异表达，专一性地破坏绒毡层的发育，致使花粉败育。文对有关这方面的研究进展综述如下。除了花粉败育外，转基因植株在其他方面都是正常的。对于那些不以种子或果实作为生产目的的作物，如烟7

7、利用基因工程创造植物雄性不育的策略草、白菜、莴苣等，其不育系可与其他任何配合力高的未转化7M7特异表达细胞毒素基因破坏花药绒毡层创造雄性不育正常植株杂交获得杂交种子，用于生产。然而，对于以种子绒毡层是显花植物花粉发育过程中一种独特的分泌细或果实为生产目的的作物，如玉米、油菜等，则还需要一个恢胞，其活跃的代谢与花粉的发育有着密切的关系。现已发现复系。在淀粉芽孢杆菌的“P0-酶QP0-酶抑制因子”防御收稿日期："&&&.&$."(；修回日期；"&&!.&!.&"基金项目：烟台师范学院博士科研启动基金资助项目作者简介：王永飞（!+(

8、".），男，汉族，山西壶关人，博士，副教授，专业：植物遗传育种和分子生物学。电话：&’,’.$$("(($，TS<;8H：K;45MI345678U"$,M47D3期王永飞等：利用基因工程创造植物雄性不育的策略(??系统的工作原理启示下，!"#$"%［$&’］于&’’(年又将