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科学通报 2023年第28期68卷 3727-3728页

作者：顾周琳朱舟中国科学院分子植物科学卓越创新中心植物分子遗传国家重点实验室上海200233 中国科学院大学北京100049

杂种优势指遗传差异的双亲杂交产生的子一代,在生长速率、产量和适应性等方面优于双亲的现象.该现象在自然界中普遍存在,被广泛应用于农业领域,改良作物的关键农艺性状.水稻是重要的粮食作物之一,人类日常总卡路里摄入量的21%来自水稻,... 详细信息

杂种优势指遗传差异的双亲杂交产生的子一代,在生长速率、产量和适应性等方面优于双亲的现象.该现象在自然界中普遍存在,被广泛应用于农业领域,改良作物的关键农艺性状.水稻是重要的粮食作物之一,人类日常总卡路里摄入量的21%来自水稻,在东南亚地区该比例更是高达76%[1].由于自花且闭花授粉的习性,水稻异交需要人工去雄和人工授粉.该过程效率较低,限制了杂种优势在水稻中的利用.直到20世纪70年代,袁隆平先生及其助手在野生稻群体中发现了一株天然雄性败育的个体,使得三系配套杂交制种体系从理论走向实践,推动了杂交水稻的商业化发展[2].继半矮秆育种后,杂交稻育种实现了水稻产量的第二次跃升[1].中国杂交稻育种发展历程已有半个世纪,在此期间大量的优良杂交稻品种被培育出来.若能将这些材料的基因组信息进行比较分析,结合表型信息鉴定决定杂种优势形成的关键位点,量化分析相关位点的遗传效应,将有助于理解杂种优势形成的遗传规律,从而反哺育种.

关键词：杂交制种人工授粉三系配套杂交稻品种人工去雄遗传基础半矮秆袁隆平

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Cytoplasmic and nuclear genome variations of rice hybrids and their parents inform the trajectory and strategy of hybrid rice breeding

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Molecular Plant 2021年第12期14卷 2056-2071页

作者： zhoulin gu Zhou Zhu Zhen Li Qilin Zhan Qi Feng Congcong Zhou Qiang Zhao Yan Zhao Xiaojian Peng Bingxin Dai Rongrong Sun Yan Li Hengyun Lu Lei Zhang Tao Huang Junyi Gong Danfeng Lv Xuehui Huang Bin Han National Center for Gene Research State Key Laboratory of Plant Molecular GeneticsCenter for Excellence in Molecular Plant SciencesInstitute of Plant Physiology and EcologyChinese Academy of SciencesShanghai 200233China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China College of Life Sciences Anhui Normal UniversityWuhuAnhui 241000China School of Life Sciences Anhui Agricultural UniversityHefeiAnhui 230036China School of Life Science and Technology Shanghai Tech UniversityShanghai 201210China State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteChinese Academy of Agricultural SciencesHangzhou 310006China College of Life Sciences Shanghai Normal UniversityShanghai 200234China

The male sterility(MS)line is a prerequisite for efficient production of hybrid seeds in rice,a self-pollinating *** line breeding is pivotal for hybrid rice *** the historical breeding tra-jectory will help to improve hybrid rice breeding *** inherited cytoplasm is an appro-priate tool for phylogenetic reconstruction and pedigree tracing in rice *** this study,we analyzed the cytoplasmic genomes of 1495 elite hybrid rice varieties and identified five major types of cytoplasm,which correspond to different hybrid production *** the cytoplasm donors for hybrids,461 MS lines were also divided into five major types based on cytoplasmic and nuclear genomic ***-cific core accessions cooperating with different fertility-associated genes drove the sequence divergence of MS *** to hundreds of convergent and divergent selective sweeps spanning several agro-nomic trait-associated genes were identified among different types of MS *** further analyzed the cross patterns between different types of MS lines and their corresponding *** study system-atically analyzed the cytoplasmic genomes of rice hybrids revealed their relationships with nuclear ge-nomes of MS lines,and illustrated the trajectory of hybrid rice breeding and the strategies for breeding different types of MS lines providing new insights for future improvement of hybrid rice.

关键词： rice hybrid cytoplasm cytoplasmic male sterile environment-sensitive genic male sterile breeding

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