《基因互作型显性核不育谷子》详尽地介绍了在我国赤峰首次发现的谷子显性雄性不育基因“Msch”和显性上位基因“Rf”及其上位互作遗传规律和新“三系法”杂交制种体系,提出基因互作型雄性不育的遗传模式、研究方法和典型实例。
同时,作者还简要介绍了显性核不育基因起源的新理论和显性核不育的细胞质转换、不育株花药发育的细胞形态学观察、不育株开花与生态、显性核不育体系的过氧化物酶同功酶分析、显性核不育基因与显性上位基因的分子标记等方面的初步研究。
可供植物遗传育种专业研究人员、大专院校教师和研究生、大学生参考。
1972年,我有幸回到农业科研的工作岗位上,从搞了10年的旱作农业领域回到作物谷子育种。是年冬,我初次来到海南岛南繁育种基地的“团部农场”,在这里,我听了袁隆平先生关于杂交水稻的学术报告,初次接触到朱光琴先生发现并育成的国内第一份谷子隐性核不育材料“延安竹叶青”,激发了我对谷子“杂种优势利用”研究的浓厚兴趣,并开始了研究谷子雄性不育和杂种优势利用的经历。
在对原有的谷子不育材料进行研究但无进展之后,1975-1976年,按“核质互作”雄性不育系选育的传统方法,我们先后组配了“澳大利亚谷×吐鲁番谷”“澳大利亚谷×小红苗”等十几个不同生态类型品种间的杂交组合,期望得到谷子核质互作雄性不育。1978年夏,在“澳大利亚谷×吐鲁番谷”的杂交后代中,得到原始不育系“78182”;1979年,用“78182”的可育姐妹系与不育株进行大量测交,得到使其育性恢复可育的恢复源“181-5”;通过对“78182”不育材料的遗传分析和对恢复性的遗传追踪,1984年,首次发现谷子显性核不育基因Msch。此后,对Msch的遗传行为及其表现进行了细致观察与深入研究,提出“基因互作型”显性核不育的遗传假说及其遗传模式,以及“显性核不育纯合一型系、隐性纯合可育系、显性纯合上位系”配套的“三系制种法”设想。1989年冬,在南繁中获得首批4个显性核不育纯合一型系,实现了显性核不育的“三系配套”,巧妙地解决了显性核不育不能直接在杂种优势利用中应用的难题。1990年秋,通过农业部科技教育司组织的,由鲍文奎、庄巧生(两位提出书面鉴定意见)、王培田、戴景瑞、黄铁城、朱光琴、刘秉华、陈洪斌等组成的专家委员会对“谷子核显性基因互作不育系三系配套”的鉴定。1999年,获得国家自然科学奖四等奖。
这本《基因互作型显性核不育谷子》,实际上是一篇扩大了的“研究报告”,是作者及助手们在20世纪末经过20余年的努力,完成的一个研究项目。本书是以科研成果为主线,在作者多年来发表的科研论文、研究报告、专题论述、学术讨论的基础上,补充了部分未发表过的新资料,并引入国内其他研究者已发表的一些针对赤峰显性核不育谷子的研究资料编撰而成。编撰此书的一个目的是想把零星分散的资料集在一起,以便流传。
第一章 国内外谷子杂种优势利用研究的历史和现状
第二章 谷子显性核不育基因“Ms ch”的发现
第一节 原始不育材料的获得
第二节 不育性状的分离表现
第三节 显性核不育基因的发现
第四节 谷子显性上位基因“Rf”的发现
第三章 “Ms”和“Rf”的遗传关系
第一节 “Ms”和“Rf”的上位互作遗传
第二节 “Ms”和“Rf”的连锁遗传
第四章 “Ch型”谷子显性核不育在杂种优势育种中的应用
第一节 应用方案的提出
第二节 “两级繁种”和“三系法”、“二系法”制种
第三节 显性核不育纯合一型系的选育
第四节 隐性纯合可育系的选育
第五节 显性纯合上位系的选育
第六节 制种效应的估算
第五章 “Ch型”谷子显性核不育在常规育种中的应用
第一节 用作杂交工具,有效提高谷子杂交效率
第二节 改革谷子育种的传统方法
第三节 “Ch型”谷子显性核不育在群体改良中的应用
第四节 用作谷子远缘杂交和亚远缘杂交的“桥梁”品种
第六章 “Ch型”显性雄性不育谷子花药发育的细胞形态学观察
第一节 不育株花药的外部形态
第二节 不育株花药发育的细胞形态学观察
第七章 “Ch型”显性核不育谷子的开花生态学观察
第一节 “Ch型”显性核不育谷子的育性不受产区地域生态条件的影响
第二节 低纬度地区的地域生态条件对“Ch型”自交结实性的影响
第八章 “Ch型”谷子显性核不育基因的起源
第一节 作物雄性不育的分类
第二节 “Ch型”谷子显性核不育基因的起源
第三节 关于“复等位基因”的遗传假说
第九章 “Ch型”显性核不育谷子的细胞质转换
第十章 “Ch型”显性核不育谷子的过氧化物酶同功酶分析
第十一章 谷子显性核不育基因Ms ch的AFLP标记
第十二章 “Ch型”显性核不育谷子,堪称绿色王国的明珠
第一节 “Ch型”显性核不育谷子的遗传体系
第二节 “Ch型”显性核不育谷子的应用体系
第三节 “Ch型”显性核不育谷子的基因型及其相互关系和在杂优利用中的功能
第四节 加强对“Ch型”显性核不育谷子的基础研究
参考文献
附文 我国作物显性核不育研究的概述
附录 “赤杂谷一号”的选育
后记
特别鸣谢