三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用 王学德 9787030312624 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王学德 著

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• 王学德
• 9787030312624

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030312624

商品编码：29372527875

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名：三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用

定价：68.00元

作者：王学德

出版社：科学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787030312624

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是在系统总结作者二十余年对三系杂交棉的研究成果和实践经验的基础上写成的，既阐述了棉花细胞质雄性和优势的生物学基础，又介绍了三系杂交棉育种、制种和高产栽培等方面的关键技术。书中对棉花细胞质雄性的机理，从细胞学、遗传学和分子生物学等角度进行较深入的探讨，并采用较多的图和表，便于读者的理解和识别。
本书理论与实践紧密结合，对于从事作物遗传育种和栽培的科研、教学和农业技术推广的人员，以及高等院校农学相关专业师生，均具有良好的参考价值。

目录

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前言
章 杂交棉
节 棉花优势利用的简史
第二节 杂交棉的优势表现
第三节 棉花优势产生的原因
第四节 棉花优势的利用途径
参考文献
第二章 棉花细胞质雄性和三系杂交棉
节 植物细胞质雄性的概念
第二节 棉花细胞质雄性
第三节 三系杂交棉
参考文献
第三章 棉花细胞质雄性的细胞学基础
节 棉花正常花药的结构与花粉的发育
第二节 棉花花药的细胞学特征
第三节 棉花花药的超微结构变异
第四节 棉花花药的程序性细胞死亡
参考文献
第四章 棉花细胞质雄性的遗传学基础
节 恢复基因及其遗传效应
第二节 恢复基因与育性增强基因间的互作效应
第三节 系细胞质基因组
第四节 细胞质的遗传效应
第五节 f1花粉育性对高温和低温胁迫的反应
第六节 外源gst基因提高三系杂交棉花粉育性
参考文献
第五章 棉花细胞质雄性的生理生化基础
节 花药的碳水化合物代谢
第二节 花药的蛋白质及其氨基酸组成
第三节 花药的内源激素代谢
第四节 花药细胞色素氧化酶的特点
第五节 花药的活性氧代谢
第六节 棉花细胞质雄性的机理
参考文献
第六章 三系杂交棉的育种
节 三系杂交棉的亲本选育
第二节 三系杂交棉的亲本选配
第三节 彩色三系杂交棉的选育
第四节 种间三系杂交棉的选育
第五节 具标记性状的三系杂交棉的选育
参考文献
第七章 三系杂交棉的制种
节 三系的开花习性、传粉媒介与制种
第二节 三系杂交棉的制种条件
第三节 三系杂交棉的制种
第四节 棉花授粉昆虫
第五节 三系的提纯复壮和原种生产
参考文献
第八章 三系杂交棉的栽培
节 节省种子用量的栽培措施i——营养钵育苗移栽
第二节 节省种子用量的栽培措施ii——地膜点播栽培
第三节 提高结铃率的栽培
第四节 防止早衰的栽培
参考文献
图版

作者介绍

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文摘

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序言

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《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》 引言 棉花，作为全球最重要的经济作物之一，其产量与品质直接关系到亿万人民的衣食和数百万从业者的生计。在漫长的育种历史中，杂交优势的利用一直是提高棉花产量和改善纤维品质的关键。而杂交育种的实现，很大程度上依赖于高效的制种技术，其中，细胞质雄性不育（CMS）技术扮演着至关重要的角色。本书《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》正是一部深入探讨棉花细胞质雄性不育机理、开发及其在三系杂交棉育种中的应用价值的权威著作。它不仅梳理了该领域的研究脉络，更凝结了王学德教授及其团队在这一领域的深厚积累和创新突破。 第一部分：细胞质雄性不育的理论基石 本书的开篇，旨在为读者构建扎实的理论基础。在深入探讨棉花CMS之前，有必要回溯和阐述雄性不育的基本概念和分类。雄性不育是指植物在发育过程中，由于遗传因素的影响，导致其雄蕊发育异常，不能产生有活力花粉的现象。根据不育性状的遗传基础，雄性不育可以分为细胞质雄性不育（CMS）、核基因雄性不育（GMS）和细胞质-核基因互作雄性不育（CMS-GMS）。本书重点聚焦CMS，其核心在于细胞质DNA的突变或外源细胞质基因的引入，导致线粒体功能障碍，最终影响花粉的发育。 细胞质雄性不育的形成是一个复杂而精妙的生物学过程，涉及到细胞器（尤其是线粒体）的遗传、表达和互作。线粒体基因组（mtDNA）在CMS的形成中起着决定性作用。mtDNA的结构、基因组成、表达调控以及其与核基因组之间的相互作用，是理解CMS发生机制的关键。本书将详细解析不同CMS系中mtDNA的结构变化，例如基因插入、缺失、重排以及新的融合基因的产生，并重点阐述这些变化如何导致参与能量代谢、呼吸链复合物组装或基因表达调控的关键蛋白质功能异常，进而影响花粉母细胞减数分裂、四分孢子形成以及最终的活力花粉发育。 更重要的是，CMS不是一个孤立的现象，它需要与保持系（B系）和恢复系（R系）协同作用，才能在生产上实现杂交育种。保持系拥有与不育系相同的细胞质，但其核基因可以维持不育性状，保证了不育系的纯度；而恢复系则携带有能够恢复不育系花粉育能力的核基因，能够解除细胞质基因对花粉发育的抑制作用。这种三者之间的精巧平衡，构成了三系杂交育种的理论基础。本书将深入剖析保持系和恢复系形成和鉴定的遗传学原理，为实际育种工作提供理论指导。 第二部分：棉花细胞质雄性不育系的遗传与分子机制 本书的第二部分将研究的目光聚焦于棉花本身，深入探讨棉花CMS的发生和遗传规律。棉花作为重要的异花授粉作物，其CMS的研究与利用具有特殊的意义。本书将详细介绍目前已经发现和利用的多种棉花CMS类型，例如A. H. CMS（Gossypium harknessii来源）和A. L. CMS（Gossypium trilobum来源）等，阐述它们各自的细胞质来源、不育特点以及遗传特性。 在遗传机制方面，本书将详细阐述CMS的遗传遵循母系遗传的原则，即细胞质基因的遗传通过卵细胞传递。同时，它也会探讨在特定条件下，例如在杂种后代中可能出现的恢复现象，以及与之相关的核基因作用。 分子机制的阐释是本书的另一大亮点。借助分子生物学和基因组学技术的飞速发展，研究人员得以以前所未有的深度解析CMS的分子基础。本书将详细介绍用于鉴定CMS相关基因的分子标记技术，如RFLP、SSR、AFLP等，以及利用基因组测序技术揭示CMS系mtDNA的结构与差异。更重要的是，本书将重点关注CMS相关细胞质雄性不育基因（CMS genes）的鉴定和功能分析。例如，一些研究发现，CMS的发生与线粒体中编码ATP合成酶亚基、呼吸链复合体组分或RNA编辑因子等基因的异常表达或功能失调有关。本书将系统梳理这些关键基因的发现过程、在CMS形成中的具体作用，以及它们与核基因之间复杂的调控网络。 此外，基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在CMS研究中的应用也将得到详细的介绍。这些技术为研究CMS相关基因的功能提供了强大的工具，能够帮助研究人员精确地定位和修复导致不育的基因突变，从而为创制或改造CMS系提供新的思路。 第三部分：三系杂交棉的育种实践与应用 在奠定了坚实的理论和分子基础之后，本书的第三部分将重点转向三系杂交棉的育种实践。三系杂交育种，即利用“不育系（A系）”、“保持系（B系）”和“恢复系（R系）”，通过杂交方法获得具有优良杂种优势的F1代杂交种，是提高棉花产量和品质的有效途径。 本书将详细阐述三系杂交棉的构建过程。首先，如何通过诱导或发现新的CMS系，并对其进行改良和稳定化。这包括对CMS系农艺性状的评价，以及其与保持系配比的优化。其次，如何通过回交育种等方法，将CMS细胞质导入到优良的棉花品种中，构建新的保持系。同时，本书还将重点介绍恢复系的选择和育成，包括通过传统的杂交育种技术，寻找能够有效恢复CMS系花粉育能力的优良恢复系。 在具体育种策略上，本书将深入探讨“一核两系”和“两核一系”等不同三系杂交育种模式的优势与劣势。例如，“一核两系”模式中，一个恢复系可以与多个不育系和保持系配组；而“两核一系”模式则强调了恢复系的独立育种。本书将结合实际案例，分析不同模式在育种效率、资源投入和杂种优势利用方面的差异，为育种家提供科学的决策参考。 本书还将详细介绍三系杂交棉的制种技术。这包括不同类型的不育系在制种过程中的田间管理要点，例如如何保证不育系的纯度，如何进行人工异花授粉（在必要时），以及如何评价杂交种的纯度和收获。此外，还会探讨在规模化制种过程中可能遇到的技术难题，如病虫害防治、授粉效率的提高以及种子的贮藏与运输等。 第四部分：现代技术在棉花CMS研究与利用中的前沿进展 随着科技的进步，现代生物技术为棉花CMS的研究与利用注入了新的活力。本书的第四部分将聚焦于这些前沿进展。 基因组学与转录组学在揭示CMS分子机制方面发挥着越来越重要的作用。通过对CMS系和保持系（或恢复系）进行基因组重测序，可以更精确地定位CMS相关的基因突变和插入。而转录组学的分析则能够揭示CMS系中基因表达谱的差异，从而发现新的CMS相关基因或调控通路。本书将介绍如何利用这些技术来鉴定和克隆CMS相关基因，并阐述其功能。 基因编辑技术，特别是CRISPR/Cas9系统，为CMS的研究和育种提供了强大的工具。通过精确编辑mtDNA或核基因，可以用于验证CMS基因的功能，或者创制具有特定CMS特性的新材料。本书将探讨如何利用基因编辑技术来恢复CMS系的育能力，或者诱导新的CMS系。 生物信息学在分析海量的组学数据、挖掘CMS相关的生物标志物方面发挥着关键作用。本书将介绍如何利用生物信息学工具来预测CMS基因的功能，分析基因调控网络，以及构建CMS系的分子谱系图。 此外，合成生物学在未来棉花CMS育种中的潜力也将得到初步探讨。通过设计和构建新的基因线路，或许能够创造出具有更优异CMS特性或更易于育种的分子系统。 结论与展望 《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》一书的最后一章，将对全书内容进行总结，并对棉花CMS研究与利用的未来发展方向进行展望。 本书详细阐述了棉花细胞质雄性不育的理论基础、遗传与分子机制，以及在三系杂交育种中的应用。从基础研究到育种实践，本书提供了一个全面而深入的视角。 展望未来，棉花CMS的研究将更加注重多组学技术的整合，以更全面地解析CMS的复杂调控网络。基因编辑技术的进一步发展将为创制新型CMS系和恢复系提供更高效的手段。同时，随着对CMS分子机制的深入理解，定向改良CMS特性，开发具有特定优势的CMS系统将成为可能。 在育种应用方面，将更加注重高效、低成本的制种技术的开发，以及利用分子标记辅助育种，加速优良三系杂交棉品种的选育。同时，也将关注CMS技术在抗病、抗逆以及纤维品质改良等方面的潜在应用。 总而言之，《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》是一部集理论性、实践性和前沿性于一体的学术专著。它不仅是棉花科学研究者的宝贵参考，更是棉花育种工作者实现更高产量、更好品质目标的重要理论支撑。通过深入学习本书，读者将对棉花细胞质雄性不育这一关键技术有深刻的理解，并能够更好地将其应用于实际的棉花育种和生产中，为保障国家粮食安全和促进农业可持续发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一个全新的认知领域，让我看到了传统农作物背后蕴含的深邃的科学原理。王学德先生在《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》中，将“细胞质雄性不育”这一复杂的遗传学概念，以一种极具条理性的方式呈现在读者面前。从不育系的构建，到保持系的维持，再到恢复系的利用，每一个环节都环环相扣，展现了育种家们对生物生命过程的深刻理解和精准操控。书中对不同基因型和细胞质组合如何影响棉花育性的分析，以及对影响杂交优势的多种因素的探讨，都让我受益匪浅。我尤其关注书中关于如何通过科学的育种策略，来解决棉花生长周期长、繁殖系数低等传统育种难题的讨论。这本书的价值，在于它不仅提供了知识，更激发了对科学的敬畏之心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的专业性毋庸置疑，但其所传递的科学精神和研究方法，对于任何希望在科研领域有所建树的读者都具有极大的启发意义。王学德先生在《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》中，对细胞质雄性不育机理的深入剖析，以及对相关遗传调控网络的阐释，都体现了其严谨的科学态度和扎实的理论功底。我尤其欣赏书中对实验设计、数据分析以及结果解释的规范性要求，这为年轻的科研工作者提供了宝贵的范例。本书不仅仅是关于棉花的研究，更是关于如何进行科学研究的指南。它告诉我们，只有深入理解生命本质，才能更好地利用和改造生命，从而服务于人类社会的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于推动我国棉花产业的现代化进程具有里程碑式的意义。王学德先生在《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》中所展现出的深厚学术功底和前瞻性视野，令人肃然起敬。书中对于细胞质雄性不育基因的定位、克隆以及功能研究的梳理，为后续的分子育种和基因编辑提供了重要的理论基础和技术支撑。我尤其关注书中关于不同类型细胞质雄性不育系在育种上的应用和优势分析，以及作者对于未来杂交棉育种方向的展望。本书不仅是一部纯粹的学术著作，更是一份凝聚了无数科研人员心血的智慧结晶，它记录了我国在杂交棉育种领域取得的辉煌成就，也为我们指明了继续前进的方向。对于从事农业科技研究、教学和推广的专业人士而言，这本书是不可多得的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

从一个普通读者的角度来看，这本书所探讨的“细胞质雄性不育”概念，起初显得有些晦涩。然而，随着阅读的深入，我逐渐被书中构建的科学图景所吸引。作者王学德先生运用了大量的类比和通俗的语言，将原本抽象的遗传学原理具象化，使得我能够理解为什么棉花的花粉会“失去活力”，以及育种家们是如何巧妙地利用这一现象来培育更高产、更优质的杂交品种。书中对恢复系基因的发现和利用过程的描述，堪称一场智慧的较量，展现了人类在改造自然、服务农业生产方面的无限潜力。我特别喜欢书中关于不同杂交组合在产量、抗病性、纤维品质等方面表现的对比分析，这让我直观地感受到了三系杂交棉的优越性。这本书不仅是知识的普及，更是一种科学精神的传递。

评分☆☆☆☆☆

《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》这本书，不仅仅是一部关于棉花的学术专著，更是一部关于生命科学智慧的颂歌。王学德先生以其独特的视角和精湛的笔触，将“细胞质雄性不育”这一看似遥远的生物学概念，与我们日常生活中熟悉的棉花产品紧密联系起来。书中对不育系、保持系、恢复系这三个关键“角色”的细致描绘，以及它们之间错综复杂的遗传互动，构成了一幅精妙绝伦的育种蓝图。我被书中关于如何利用细胞质雄性不育技术，克服自花授粉作物杂种优势利用难题的论述所折服，这不仅是一项伟大的科学成就，更是对人类智慧的有力证明。这本书，让我对农业科技的发展有了更深层次的理解，也对未来科技在改善人类生活方面所能发挥的作用充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这是一本关于棉花研究的学术专著，尽管我并非棉花育种的专业人士，但书中对于“三系杂交棉”的深入探讨，以及其背后涉及的“细胞质雄性不育”这一核心育种技术，仍然让我深感震撼。作者王学德先生以其严谨的科学态度和渊博的知识，层层剥茧，将一个看似复杂的生物学现象，阐释得井井有条。从遗传学的基础原理，到细胞质雄性不育的发现历程，再到不同系之间的杂交亲和性与不育基因的传递机制，书中都进行了详尽的论述。我尤其对书中关于“恢复系”的研究感到惊叹，正是有了能够解除不育的恢复系，才使得杂交育种成为可能，从而极大地提升了棉花的产量和品质。书中不仅涵盖了理论层面的阐述，还穿插了大量的实验数据和图表，力求让读者能够直观地理解其中的科学逻辑。对于任何对作物育种，尤其是棉花育种有兴趣的读者来说，这本书无疑是一份宝贵的资料，它不仅能够增长知识，更能激发对农业科技创新的思考。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书，我被其标题中“三系杂交棉”所吸引。在我的印象中，棉花似乎一直是朴实无华的经济作物，但这本书却揭示了它背后蕴含的精妙的遗传学智慧。作者王学德先生通过对细胞质雄性不育的研究，为我们打开了一扇了解现代棉花育种的新视角。书中对三个“系”——不育系、保持系和恢复系——之间的相互关系进行了细致的剖析，这种系统性的讲解，使得即使是初学者也能逐渐理解杂交育种的复杂过程。我对于书中关于“雄性不育”的生理生化机制的探讨尤为感兴趣，了解细胞如何“失控”地产生不育的花粉，以及如何通过特定的基因来“纠正”这种失控，这本身就是一个引人入胜的科学故事。书中引用了大量的国内外研究成果，并结合了我国在三系杂交棉育种方面的实践经验，使得本书既有理论高度，又有实践价值。读完这本书，我对棉花的认识不再停留在“一棵棵植株”的层面，而是升华到对“遗传因子”和“育种策略”的理解。

评分☆☆☆☆☆

我之前对棉花育种的了解仅限于“培育更好的品种”，但读完《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》这本书后，我才意识到其中蕴含着如此精妙的科学原理和复杂的育种策略。王学德先生通过对“细胞质雄性不育”现象的细致研究，揭示了三系杂交棉技术的核心奥秘。书中对不育系、保持系、恢复系这三个“系”的功能和相互关系的阐述，让我恍然大悟。我特别被书中关于如何利用细胞质遗传的特性，来实现大规模杂交制种的巧妙设计所吸引。这本书不仅让我增长了知识，更让我对农业科学的严谨和创新有了全新的认识。它让我看到了，在看似普通的农作物背后，隐藏着多么伟大的科学探索和技术成就。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，体现在其对中国棉花育种发展史的深刻记录和前瞻性指导。王学德先生在《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》中，不仅系统地梳理了细胞质雄性不育在棉花育种中的应用，更深入地探讨了其背后的遗传学机制和分子生物学基础。书中对于不同细胞质类型（如 thems, tmms等）的分析，以及对恢复基因的进化和多样性的讨论，都具有重要的学术价值。我特别欣赏书中对我国棉花育种家们在破解细胞质雄性不育难题方面所做的贡献的肯定，这体现了作者对科学事业的尊重和对前人的敬意。本书的出现，无疑将极大地促进我国棉花基因组学、分子育种以及生物技术在农业领域的应用，为实现农业现代化和保障国家粮食安全提供坚实的技术支撑。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生物技术领域充满好奇心的读者，我被《三系杂交棉——棉花细胞质雄性的研究与利用》一书所揭示的科学奥秘深深吸引。书中对细胞质雄性不育现象的精妙阐释，让我领略到了遗传物质在细胞核与细胞质之间协同作用的神奇。作者王学德先生通过严谨的逻辑和翔实的案例，详细阐述了不育系、保持系和恢复系之间的遗传关系，以及它们在构建高产三系杂交棉中的关键作用。我特别对书中关于利用细胞质雄性不育技术克服自花授粉作物杂种优势不明显的问题的讨论，以及其在提高棉花产量和改善纤维品质方面的显著成效印象深刻。这本书不仅是一部学术著作，更是一份关于如何利用生命科学智慧造福人类的生动实践。