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| 1 | Development of a Haploid-Inducer Mediated Genome Editing System for Accelerating Maize Breeding显示文摘Crop breeding aims to generate pure in bred lines with multiple desired traits. Doubled haploid (DH) and genome editing using CRISPR/Cas9 are two powerful game-changing technologies in crop breeding. However, both of them still fall short for rapid generation of pure elite lines with integrated favorable traits. Here, we report the development of a Haploid-Inducer Mediated Genome Editing (IMGE) approach, which utilizes a maize haploid inducer line carrying a CRISPR/Cas9 cassette targeting for a desired agronomic trait to pollinate an elite maize in bred line and to generate genome-edited haploids in the elite maize background. Homozygous pure DH lines with the desired trait improvement could be generated within two generations, thus bypassing the lengthy procedure of repeated crossing and backcrossing used in conventional breeding for integrating a desirable trait into elite commercial backgrounds. | Baobao Wang Lei Zhu Binbin Zhao Yongping Zhao Yurong Xie Zhigang Zheng Yaoyao Li Juan Sun Haiyang Wang | 2019 | Molecular Plant2019，12，4： | 32 |
| 2 | Lipid Metabolism: Critical Roles in Male Fertility and Other Aspects of Reproductive Development in Plants显示文摘Fatty acids and their derivatives are essential building blocks for anther cuticle and pollen wall formation.Disruption of lipid metabolism during anther and pollen development often leads to genic male sterility(GMS).To date,many lipid metabolism-related GMS genes that are involved in the formation of anther cuticle,pollen wall,and subcellular organelle membranes in anther wall layers have been identified and characterized.In this review,we summarize recent progress on characterizing lipid metabolism-related genes and their roles in male fertility and other aspects of reproductive development in plants.On the basis of cloned GMS genes controlling biosynthesis and transport of anther cutin,wax,sporopollenin,and tryphine\r\Arabidopsis,rice,and maize as well as other plant species,updated lipid metabolic networks underlying anther cuticle development and pollen wall formation were proposed.Through bioinformatics analysis of anther RNA-sequencing datasets from three maize inbred lines(Oh43,W23,and B73),a total of 125 novel lipid metabolism-related genes putatively involved in male fertility in maize were deduced.More,we discuss the pathways regulating lipid metabolism-related GMS genes at the transcriptional and post-transcriptional levels.Finally,we highlight recent findings on lipid metabolism-related genes and their roles in other aspects of plant reproductive development.A comprehensive understanding of lipid metabolism,genes involved,and their roles in plant reproductive development will facilitate the application of lipid metabolism-related genes in gene editing,haploid and callus induction,molecular breeding and hybrid seed production in crops. | Xiangyuan Wan Suowei Wu Ziwen Li Xueli An Youhui Tian | 2020 | Molecular Plant2020，13，7： | 15 |
| 3 | 作物育种关键技术发展态势显示文摘传统遗传育种方法是建立在有性杂交的基础上,通过遗传重组和表型选择进行新品种选培。随着所用品种遗传多样性逐步减少,传统育种瓶颈效应愈来愈为明显,利用常规育种技术已经很难育成突破性新品种。生物技术的创新极大地推动了现代育种的发展。随着分子生物学、基因组学、系统生物学、合成生物学等学科的发展和生物技术的不断进步,多学科联合催生了设计育种技术的革新。2017年生物技术发展迅猛,各项技术得到了空前的发展,尤其是基因组编辑技术、单倍体育种、分子设计育种技术的发展,正孕育着一场新的育种技术革命。 | 梁翰文 吕慧颖 葛毅强 魏珣 邓向东 杨维才 田志喜 | 2018 | 植物遗传资源学报2018，19，3： | 12 |
| 4 | 水稻育性调控的分子遗传研究进展显示文摘杂交水稻为世界粮食安全做出了重要贡献。细胞质雄性不育和光/温敏不育分别是三系和两系杂交稻生产利用的遗传基础,而(亚)种间杂种不育则是杂交稻生产中要克服的主要技术瓶颈。因此,水稻育性调控是杂交水稻生产技术的关键,也是研究植物核质互作和物种生殖隔离等基础科学问题的重要模型。我国植物遗传学家在阐明杂交水稻育性调控的分子遗传基础领域做出了重要贡献。本文回顾了我国杂交水稻的发展历程,系统总结了杂交水稻生产涉及的细胞质雄性不育与恢复、光/温敏不育与育性转换、杂种不育与亲和性的遗传基础和分子作用机制,探讨了我国杂交水稻生产存在的问题,指明了水稻杂种优势利用的发展方向。 | 谢勇尧 汤金涛 杨博文 胡骏 刘耀光 陈乐天 | 2019 | 遗传2019，41，8： | 9 |
| 5 | 基因编辑技术及其水稻中的发展和应用显示文摘CRISPR/Cas系统作为一种新兴的基因编辑系统,以其简单、高效、特异性高等特点已广泛应用于植物功能基因组研究和品种改良。在本文中,首先,我们系统总结了CRISPR/Cas技术及其衍生技术在植物中的开发和优化;其次,重点介绍了基于基因组编辑技术的水稻种质和品种改良的最新进展,并描述了基于基因编辑技术的水稻育种新策略,这是传统育种很难实现的;最后,还讨论了基因编辑技术在未来作物和粮食生产中所要面对的挑战。 | 任俊 曹跃炫 黄勇 董慧荣 刘庆 王克剑 | 2021 | 中国稻米2021，27，4： | 8 |
| 6 | 2017年中国玉米生物学研究进展显示文摘2017年我国玉米基础研究继续保持快速发展态势,在国内外主流学术期刊发表有重要影响的研究成果。2017年,我国科研人员在91个SCI收录期刊发表玉米生物学相关研究论文266篇,其中,在5年平均影响因子超过5.0的期刊发表高水平论文49篇,主要进展集中在基因编辑相关研究、玉米子粒发育遗传调控、玉米抗非生物胁迫基因挖掘和功能研究、玉米抗病基因挖掘及功能分析、玉米重要农艺性状基因/QTLs鉴定和克隆、玉米组学研究和玉米育种技术这7个方面。 | 宋伟彬 李英男 赵海铭 赖锦盛 | 2018 | 玉米科学2018，26，4： | 8 |
| 7 | 我国玉米生物学研究进展显示文摘玉米是我国当前种植面积较大,总产量较高的重要粮食作物,在保障我国粮食安全的重大战略中占有重要地位。近年来,我国玉米生物学研究取得了重大进展,发表了一系列有重要影响的研究成果。从玉米基因组学、雄性不育遗传调控、玉米株型遗传调控、玉米籽粒发育遗传调控、玉米单倍体育种技术、玉米抗生物胁迫遗传调控、玉米抗非生物胁迫遗传调控、玉米种质资源相关基础、玉米分子遗传研究技术和平台共9个方面对近3年来我国玉米生物学的研究进展进行了总结,以期为今后玉米分子育种研究提供思路和参考。 | 王帅 宋伟 王荣焕 赵久然 | 2022 | 中国农业科技导报2022，24，7： | 7 |
| 8 | 瓜类作物离体雌核诱导单倍体研究进展显示文摘单倍体和双单倍体对于作物改良和遗传分析具有重要意义。在瓜类作物的研究中,通过诱导离体雌核发育是获得单倍体和双单倍体的有效途径。综述了瓜类作物未受精子房和胚珠离体培养的研究概况及影响因素,总结了再生植株鉴定、单倍体加倍和应用方面的进展,分析了目前研究存在的问题以及未来的研究方向,最后对瓜类作物单倍体研究的发展前景做简要地展望,以期为后续瓜类作物离体雌核发育诱导单倍体的研究提供参考。 | 周霞 邓英 陈劲枫 | 2020 | 园艺学报2020，47，9： | 6 |
| 9 | 2019年中国玉米生物学研究进展显示文摘2019年中国玉米生物学研究继续保持高速发展态势,产出多项重要成果,中国玉米研究团队在国际顶尖学术期刊发表的文章数量稳步提升。在81个SCI收录期刊上发表玉米生物学研究论文366篇,比2018年增加了84篇。其中,在5年平均影响因子超过5.0的高水平期刊发表论文83篇,比2018年增加了20篇,并突破性的在Science发表论文1篇,论文数量和质量均有较大幅度提升。366篇论文的研究内容涉及玉米基因组学、玉米株型相关性状遗传调控、玉米子粒发育遗传调控、玉米穗部产量性状遗传调控、玉米抗生物和非生物胁迫遗传调控、玉米养分利用遗传调控、玉米育种技术研究和玉米功能基因组研究资源等。 | 宋伟彬 赵海铭 赖锦盛 | 2020 | 玉米科学2020，28，3： | 5 |
| 10 | 甜瓜离体雌核发育诱导单倍体研究进展显示文摘自然界中自发的单倍体发生概率极低,通过人工的单倍体诱导技术能够大大提高单倍体发生概率。离体雌核发育诱导单倍体是植物单倍体育种的重要手段之一,重点综述了近年来通过离体雌核发育途径诱导甜瓜单倍体的研究进展,包括未授粉子房离体培养途径和辐射花粉诱导单倍体培养途径,分别讨论了供体基因型、培养基、接种时胚珠的发育时期、预处理方式等因素对诱导甜瓜单倍体再生频率的影响,同时对甜瓜单倍体培养中存在的问题进行了分析和讨论,并对甜瓜单倍体培养的前景进行了展望,以期为接下来甜瓜离体雌核发育诱导单倍体的研究工作提供参考。 | 柯思佳 钱春桃 包卫红 倪维晨 李瑞霞 | 2018 | 中国瓜菜2018，31，9： | 5 |
| 11 | 玉米高频单倍体诱导系选育研究显示文摘以3个杂交种京科968、先玉335、京科528及4个自交系京724、京92、京X005、京17为测验种,研究新选育单倍体诱导系的诱导率情况。结果表明,利用子粒颜色标记鉴别单倍体子粒存在误差,影响鉴别精度,通过田间种植进一步校正获得实际诱导率。同一诱导系不同单株的单倍体诱导率、不同测验种之间的单倍体诱导率均有差异。分析78份诱导系的140个穗系的282个测交组合,21份诱导系的25个测交组合的实际诱导率超过15.0%,最高达到25.3%。综合筛选出12份单倍体诱导系用于进一步研究。 | 段民孝 刘新香 邢锦丰 张华生 王元东 宋伟 张雪原 杨海涛 张春原 吴珊珊 赵久然 | 2020 | 玉米科学2020，28，4： | 5 |
| 12 | 玉米杂交诱导单倍生殖育种工具材料——单倍体诱导系显示文摘玉米育种的关键在于自交系的选拔。优良自交系选育的质量和速度决定了组配杂交种的水平和表现。传统的自交系选育方法所需周期长、规模大、费时费力,已不能适应现代市场对于新品种的需求。目前,最好的方法是双单倍体育种方法,此方法通过单倍体诱导系可以诱导产生10%左右的母本单倍体种子,经过加倍处理,即可获得100%纯合的自交系。杂交诱导单倍体育种方法的根基是诱导系的创制与诱导率提升。 | 任军 郭琦 刘小丹 代玉仙 于明彦 李淑华 张铭堂 徐国良 才卓 | 2020 | 玉米科学2020，28，1： | 5 |
| 13 | The Past, Present, and Future of Maize Improvement: Domestication, Genomics, and Functional Genomic Routes toward Crop Enhancement显示文摘After being domesticated from teosinte,cultivated maize(Zea mays ssp.mays)spread worldwide and now is one of the most important staple crops.Due to its tremendous phenotypic and genotypic diversity,maize also becomes to be one of the most widely used model plant species for fundamental research,with many important discoveries reported by maize researchers.Here,we provide an overview of the history of maize domestication and key genes controlling major domestication-related traits,review the currently available resources for functional genomics studies in maize,and discuss the functions of most of the maize genes that have been positionally cloned and can be used for crop improvement.Finally,we provide some perspectives on future directions regarding functional genomics research and the breeding of maize and other crops. | Jie Liu Alisdair R.Fernie Jianbing Yan | 2020 | Plant Communications2020，1，1： | 5 |
| 14 | 水稻单倍体诱导基因Os MATL突变体的创制与分析显示文摘MTL基因是玉米中控制单倍体诱导性状的关键基因,该基因在作物中的功能高度保守。OsMATL是MTL在水稻中的同源基因,已有研究证实该基因的突变可以诱导水稻单倍体产生,但不同遗传背景下,OsMATL基因的突变效应有待明确。本研究以日本晴(粳稻)和华航48(籼稻)为材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsMATL基因启动子区和编码区的不同位点进行编辑,成功获得OsMATL基因不同遗传背景系列突变体。分析了不同突变位点对结实率的影响,发现OsMATL基因编码区突变后结实率为2%~15%,且存在不同类型的败育籽粒,而启动子区域的大片段缺失对结实率没有显著影响;此外,籼稻背景突变体的结实率高于粳稻突变体。本研究创制的不同类型OsMATL突变体为进一步研究水稻孤雌生殖单倍体诱导的机制提供了基础材料。 | 文钦 贾思思 王加峰 黄翠红 王慧 陈志强 郭涛 | 2021 | 作物学报2021，47，5： | 4 |
| 15 | “十三五”国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项管理经验与科技创新进展显示文摘国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项实施以来,专业机构建立了一套突出绩效导向的专业化管理模式,最大限度释放创新活力,营造良好创新生态,推进专项一体化实施。专项重点突破基因挖掘、品种设计和种子质量控制等核心技术,获得一批具有育种利用价值和知识产权的重大新基因,创制一批优异新种质,并形成高效育种技术体系,为保障国家粮食安全和促进农业绿色发展提供了强有力的科技支撑。总结介绍了育种专项的管理经验和创新成效,并对种业科技未来发展和组织管理提出对策建议。 | 魏珣 孙康泰 刘宏波 姚志鹏 葛毅强 邓小明 | 2021 | 中国农业科技导报2021，23，11： | 4 |
| 16 | Enhancing Genetic Gain through Genomic Selection: From Livestock to Plants显示文摘Although long-term genetic gain has been achieved through increasing use of modern breeding methods and technologies,the rate of genetic gain needs to be accelerated to meet humanity’s demand for agricultural products.In this regard,genomic selection(GS)has been considered most promising for genetic improvement of the complex traits controlled by many genes each with minor effects.Livestock scientists pioneered GS application largely due to livestock’s significantly higher individual values and the greater reduction in generation interval that can be achieved in GS.Large-scale application of GS in plants can be achieved by refining field management to improve heritability estimation and prediction accuracy and developing optimum GS models with the consideration of genotype-by-environment interaction and non-additive effects,along with significant cost reduction.Moreover,it would be more effective to integrate GS with other breeding tools and platforms for accelerating the breeding process and thereby further enhancing genetic gain.In addition,establishing an open-source breeding network and developing transdisciplinary approaches would be essential in enhancing breeding efficiency for small-and medium-sized enterprises and agricultural research systems in developing countries.New strategies centered on GS for enhancing genetic gain need to be developed. | Yunbi Xu Xiaogang Liu Junjie Fu Hongwu Wang Jiankang Wang Changling Huang Boddupalli MPrasanna Michael SOlsen Guoying Wang Aimin Zhang | 2020 | Plant Communications2020，1，1： | 4 |
| 17 | BBM转录因子及其在草地早熟禾无融合生殖中的应用前景显示文摘AP2/ERF家族的BBM(BABY BOOM)转录因子是调控植物细胞全能性的关键基因,最新的研究发现该基因是植物‘孤雌生殖’的标记基因,在成功构建水稻(Oryza sativa)的无融合生殖体系中发挥了重要作用。本文总结了BBM基因的主要生物学功能,重点探讨了草地早熟禾(Poa pratensis)无融合生殖遗传机制的研究进展及BBM基因在草地早熟禾无融合生殖中的应用前景,以期为利用无融合生殖培育草坪草新品种,缩短其种子国产化进程提供参考。 | 李玉珠 苗佳敏 余江弟 张云琨 王井昌 岳炜楠 张金青 刘燕 师尚礼 马晖玲 | 2021 | 农业生物技术学报2021，29，9： | 3 |
| 18 | 玉米单倍体诱导、加倍技术及相关机理探讨显示文摘以生物诱导为基础的DH育种已发展成为玉米育种的核心关键技术,能够显著缩短自交系选育周期,加快育种进程。近年来,单倍体规模化诱导技术已经相当成熟,但批量加倍还是亟待解决的技术难题。文章综述玉米单倍体获得的技术途径、加倍措施、诱导率和加倍率QTL定位及相关基因的研究进展,对单倍体的不同加倍方法以及不同加倍药剂的加倍效果进行分析,通过元分析剖析诱导位点的遗传结构。 | 郭书磊 魏昕 魏良明 朱卫红 张前进 郭金生 周波 王延昭 韩小花 张新 王振华 陈彦惠 鲁晓民 | 2020 | 玉米科学2020，28，3： | 3 |
| 19 | 人工创制植物无融合生殖的研究进展显示文摘无融合生殖(apomixis)是指植物绕过正常减数分裂与受精过程形成克隆种子的一种无性生殖方式.无融合生殖具有固定杂种优势的潜力,长期以来一直是研究的热点.但是,由于其形成机制复杂一直未能取得突破.在深入研究植物有性生殖机制的基础上,通过人工设计创制无融合生殖有望成为实现杂种优势固定的一个可能途径.研究发现,同步突变多个减数分裂关键基因可以将减数分裂过程转换为类似有丝分裂过程,产生与母本遗传背景完全一致的克隆配子(mitosis instead of meiosis,Mi Me);在Mi Me背景下引入特殊的基因组消除系或编辑诱导孤雌生殖的关键基因能够成功实现无融合生殖.本文对无融合生殖技术的研究进展进行了总结,并对今后无融合生殖技术的改良以及将其在作物育种中的应用进行了讨论. | 张燕 王春 王克剑 | 2020 | 科学通报2020，65，27： | 3 |
| 20 | 我国水稻分子生物学发展现状及展望显示文摘在水稻分子生物学研究方面,解析了水稻广谱抗病遗传基础及机制、杂种优势的分子遗传机制、水稻感知和耐受冷害热害机制、调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展的分子机理、自私基因维持植物基因组稳定性的分子机制和大规模种质资源的全基因组变异,并提出我国水稻科技发展趋势与对策。 | 胡海涛 郭龙彪 | 2019 | 中国稻米2019，25，5： | 3 |
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