刘利彩 邢朝柱等

摘要 利用作物杂种优势生产杂交种的主要授粉控制系统是细胞质雄性不育及其恢复系统。在杂交品种的选育过程中，优良恢复系的准确选育至关重要。 主要综述了棉花细胞质雄性不育种质及恢复系的利用、遗传方式、生理生化研究，育性恢复基因的遗传定位，棉花细胞质雄性不育及其育性恢复的分子生物学研究，以及棉花育性恢复基因的克隆和PPR基因家族的研究进展。

关键词 棉花；育性恢复基因；遗传定位；PPR基因

中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）05-001-03

Research Progress on Cotton Cytoplasmic Male Sterility （CMS） and Fertility Restoring Genes

LIU Licai， XING Chaozhu*， WU Jianyong et al

（Institute of Cotton Research of CAAS/State Key Laboratory of Cotton Biology， Anyang， Henan 455000）

Abstract Cytoplasmic male sterility （CMS） and fertility restorer system is the main pollination control system in cotton heterosis usage. In the process of the breeding of hybrids， it is very important to select excellent restorer lines accurately. This article mainly reviewed the usage， the genetics， the physiological and biochemical studies of cotton CMS germplasm and restorer lines； Genetic mapping of fertility restoring genes； The molecular biology study on the cotton CMS and fertility restoration； As well as the cloning of cotton fertility restoration gene and the research progress of PPR gene families.

Key words Cotton； Fertility restoration gene； Genetic mapping； PPR gene

作者简介 刘利彩（1988- ），女，河南濮阳人，硕士研究生，研究方向：棉花育性恢复基因。*通讯作者，研究员，博士，从事棉花杂种优势研究。

收稿日期 20141225

植物CMS是指植物不能产生正常花粉或只产生没有活力的花粉，导致雄蕊不能正常授粉而雄蕊功能正常的一种母性遗传现象。这种现象广泛存在于高等植物中[1]。由于CMS育性能被恢复基因RF所恢复，是植物杂种优势利用的主要授粉控制系统。它已在水稻、油菜和玉米等主要作物杂交种选育中得到广泛的利用[2]。

棉花具有十分明显的杂种优势，而CMS育性在棉花杂交优势利用中还没有大量应用。

这是因为在棉花中，有应用价值的雄性不育类型很少。由于雄性不育在杂种优势中的利用存在2个问题：一是核基因控制的不育系，其不育不易保持，即尚未找到真正意义上的完全保持系，制种时需要拔除50%的可育植株；二是质核互作的细胞质雄性不育系的恢复系恢复力不够强，导致大量棉铃脱落，并且带有不良性状[3-4]。……