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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1001
-
1011
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1001
-
1011
http://mpb.5th.sophiapublisher.com
1001
评述与展望
Review and Progress
玉米隐性核雄性不育基因研究进展及其育种应用途径分析
吴锁伟
,
方才臣
,
邓联武
,
万向元
主要农作物种质创新国家重点实验室
,
北京金冠丰生物技术有限公司
,
北京
, 100192;
山东冠丰种业科技有限公司
,
冠县
, 252500
通讯作者
: drwanxy@yahoo.com.cn; xiangyuan.wan@gfseed.com;
作者
分子植物育种
, 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1
篇
doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0001
收稿日期：
2011
年
11
月
18
日
接受日期：
2012
年
01
月
05
日
发表日期：
2012
年
01
月
17
日
这是一篇采用
Creative Commons Attribution License
进行授权的开放取阅论文。只要对本原作有恰当的引用
,
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件的使用与传播。
引用格式
(
中文
)
：
吴锁伟等
, 2012,
玉米隐性核雄性不育基因研究进展及其育种应用途径分析
,
分子植物育种
(online) Vol.10 No.1 pp.1001-1011 (doi: 10.5376/mpb.
cn.2012.10.0001)
引用格式
(
英文
)
：
Wu et al., 2012, Research progress on maize recessive genic male sterility gene and its utilization strategies in maize breeding program, Fenzi Zhiwu
Yuzhong (online) (Molecular Plant Breeding) Vol.10 No.1 pp.1001-1011 (doi: 10.5376/mpb.cn.2012.10.0001)
摘
要
玉米隐性核雄性不育材料是玉米生产和育种中广泛存在的一种特异的种质资源，对玉米杂交育种和杂交种生产都
具有极其重要的意义，但是由于这类不育材料缺乏有效的保持和繁殖技术体系，长期以来一直未能在玉米遗传育种和杂交制
种过程中得到充分利用。本文拟从玉米隐性核不育基因的研究历史、现状及未来可能的育种应用途径等方面逐一概述，并整
合现代生物技术手段和常规杂交育种策略，以期为解决玉米隐性核不育基因的有效育种利用、建立高效的玉米杂交育种体系
和降低杂交种制种成本等关键科学和技术问题提供设计思路和理论依据。
关键词
玉米；隐性核雄性不育基因；定点突变；高效育种体系；种子生产技术
Research Progress on Maize Recessive Genic Male Sterility Gene and its
Utilization Strategies in Maize Breeding Program
Wu Suowei , Fang Caichen , Deng Lianwu , Wan Xiangyuan
State Key Laboratory of Main Crops Germplasm Innovation, Beijing Golden Guanfeng Biotechnology Co., Ltd, Beijing, 100192; Shandong Guanfeng Seed
Technology Co., Ltd, Guanxian, 252500
Corresponding authors, drwanxy@yahoo.com.cn; xiangyuan.wan@gfseed.com
Authors
Abstract
The recessive genic male sterility (RGMS) materials are specific germplasm widely used in maize breeding program and
production, which are great significance in maize hybrid breeding and hybrid maize production. However, these germplsms are yet to
be widely utilized in maize breeding and hybrid seed production, because of lack of available strategies to maintain and regenerate
RGMS lines. In this review we introduced the research history, present research status and potential breeding utilization pathways of
RGMS genes in maize, especially focused on an integrated strategy by combinations of the modern biotechnology and conventional
breeding approaches. Furthermore, we tried to provide designing clues and theoretical basis for solving the key scientific problems in
order to effectively utilize maize RGMS genes in breeding program, establish high efficiency hybrid breeding system and reduce the
cost of hybrid seed production.
Keywords
Maize; Recessive genic male sterility genes; Gene-targeted mutagenesis; High efficiency breeding system; Seed
production technology
研究背景
植物雄性不育
(male sterility, MS)
是指在高等植
物中，雄性器官发育异常，无法产生有功能的雄配
子
(
花粉
)
，但雌性器官发育正常，能接受正常雄配
子而受精结实，并能将该不育性遗传给后代的现
象。高等植物的小孢子发育，受到大量基因的协同
表达调控，其中某个基因的结构或功能发生突变，
都可能导致雄性不育现象。雄性不育现象在高等植
物中广泛存在
(Kaul, 1988)
，在玉米、水稻、小麦、
棉花、高粱和油菜等主要农作物中都有报道
(
李竞雄
,
1961;
袁隆平
, 1966;
邓景扬和高忠丽
, 1980;
张天
真
, 1995;
张孔湉和傅泓仪
, 1982;
侯国佐
, 2009)
。
玉米雄性不育按照不育性遗传方式的差异，可
分为
3
类：细胞质雄性不育、细胞核雄性不育和质
核互作雄性不育，其中细胞核雄性不育还可分为显
性核不育和隐性核不育，而且以后者为主。由于细
胞质母体遗传的原因，细胞质不育基因的
F
1
不能自
交结实，因而不能在育种和生产上利用；利用常规