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作物雄性不育
全球粮食安全面临严峻挑战，因为预计到 21 世纪中叶世界人口将增长 25%，达到 100 亿 [1]。由于农业用地和淡水有限，需要利用现代农业技术实现更多、更可持续的农作物生产 [2,3]。其中包括开发和利用雄性不育系进行杂交育种和种子生产的更有效的杂种优势利用策略。植物雄性不育是指雌性器官保持正常，而不能形成或释放可育花粉粒。雄性不育突变体含有形态改变的孢子体或配子体花药组织。这些可能是由于植物花药和花粉发育过程中的转录调控、脂质代谢、糖代谢或其他过程存在缺陷所致 [4–6]。雄性不育基因的鉴定和功能分析不仅加深了我们对花药和花粉发育分子机制的认识，而且有利于开发和利用基于生物技术的雄性不育（BMS）系统，用于杂交育种和种子生产[5]。雄性不育可以由细胞质基因或核基因产生。细胞质雄性不育（CMS）由线粒体和核基因控制，在由雄性不育系、保持系和恢复系组成的三系系统中用于商业作物杂交种子生产，尽管它通常存在遗传多样性差、易患疾病以及CMS系恢复不稳定的问题[5]。核控制雄性不育仅由核基因控制，包括遗传稳定的核雄性不育（GMS）和环境敏感的核雄性不育（EGMS）。 EGMS 长期以来一直用于高效生产杂交水稻种子，其双系系统由雄性不育系和保持系组成，而 GMS 只是最近才用于 BMS 系统，例如玉米的种子生产技术 (SPT) 和多控制不育 (MCS) 系统 [7,8]。如上所述，全球粮食安全需要新的有效农业技术（如 BMS 系统）来增加农作物产量。
杂交水稻制种技术
印度国家水稻研究所（ICAR）早在 1989 年开展系统研究之前就已率先在印度推广杂交水稻技术。自成立以来，研究所取得了令人瞩目的进展，并将三种流行的杂交品种商业化，即 Ajay（125-130 天）、Rajalaxmi（125-130 天；硼肥下 168 天）和 CR Dhan 701（140-145 天），用于灌溉和雨养浅低地生态系统。此外，该研究所还开发了 50 多个稳定的 CMS 系（WA、Kalinga-I 和 O. perennis 等 MS 细胞质）、保持系和 100 多个良好的恢复系，以进一步促进 HR 育种。杂交品种 CR Dhan-701 适合奥里萨邦、比哈尔邦和古吉拉特邦的灌溉和浅洼地地区，在低光照地区也能生长，因此在印度东部各邦具有广阔的发展空间，因为这些地区雨季的低光照限制了杂交品种/品种的潜在表现。中生杂交品种 Rajalaxmi 适合在奥里萨邦的灌溉和浅洼地地区以及阿萨姆邦和奥里萨邦的博罗地区种植。它具有幼苗期耐寒性，因此适合博罗地区。Ajay (CRHR7) 是一种中生杂交品种，结出细长 (LS) 谷粒，已在奥里萨邦的灌溉和浅洼地地区推出。