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A biotechnology-based male-sterility system for hybrid seed production in tomato.
The Plant Journal ( IF 6.2 ) Pub Date : 2020-01-10 , DOI: 10.1111/tpj.14678 Minmin Du 1, 2 , Ke Zhou 1 , Yuanyuan Liu 3 , Lei Deng 1 , Xiaoyue Zhang 1 , Lihao Lin 1 , Ming Zhou 2 , Wei Zhao 1 , Changlong Wen 2 , Jiayi Xing 2 , Chang-Bao Li 2 , Chuanyou Li 1
The Plant Journal ( IF 6.2 ) Pub Date : 2020-01-10 , DOI: 10.1111/tpj.14678 Minmin Du 1, 2 , Ke Zhou 1 , Yuanyuan Liu 3 , Lei Deng 1 , Xiaoyue Zhang 1 , Lihao Lin 1 , Ming Zhou 2 , Wei Zhao 1 , Changlong Wen 2 , Jiayi Xing 2 , Chang-Bao Li 2 , Chuanyou Li 1
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Incorporating male sterility into hybrid seed production reduces its cost and ensures high varietal purity. Despite these advantages, male-sterile lines have not been widely used to produce tomato (Solanum lycopersicum) hybrid seeds. We describe the development of a biotechnology-based breeding platform that utilized genic male sterility to produce hybrid seeds. In this platform, we generated a novel male-sterile tomato line by clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR)/CRISPR-associated protein 9 (Cas9)-mediated mutagenesis of a stamen-specific gene SlSTR1 and devised a transgenic maintainer by transforming male-sterile plants with a fertility-restoration gene linked to a seedling-colour gene. Offspring of crosses between a hemizygous maintainer and the homozygous male-sterile plant segregated into 50% non-transgenic male-sterile plants and 50% male-fertile maintainer plants, which could be easily distinguished by seedling colour. This system has great practical potential for hybrid seed breeding and production as it overcomes the problems intrinsic to other male-sterility systems and can be easily adapted for a range of tomato cultivars and diverse vegetable crops.
中文翻译：
用于番茄杂交种子生产的基于生物技术的雄性不育系统。
将雄性不育纳入杂交种子生产可降低成本并确保高品种纯度。尽管有这些优点，雄性不育系尚未广泛用于生产番茄（Solanum lycopersicum）杂交种子。我们描述了基于生物技术的育种平台的开发，该平台利用基因雄性不育性来生产杂交种子。在这个平台中，我们通过成簇规则间隔短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白9（Cas9）介导的雄蕊特异性基因SlSTR1的诱变产生了一种新型雄性不育番茄品系，并通过转化雄性番茄设计了一个转基因维持系。 -具有与幼苗颜色基因相关的育性恢复基因的不育植物。半合保持系和纯合雄性不育植物杂交的后代分为50%非转基因雄性不育植物和50%雄性可育保持系植物，可以通过幼苗颜色轻松区分。该系统在杂交种子育种和生产方面具有巨大的实际潜力，因为它克服了其他雄性不育系统固有的问题，并且可以轻松适应一系列番茄品种和多种蔬菜作物。
更新日期：2020-01-10
中文翻译：
用于番茄杂交种子生产的基于生物技术的雄性不育系统。
将雄性不育纳入杂交种子生产可降低成本并确保高品种纯度。尽管有这些优点，雄性不育系尚未广泛用于生产番茄（Solanum lycopersicum）杂交种子。我们描述了基于生物技术的育种平台的开发，该平台利用基因雄性不育性来生产杂交种子。在这个平台中，我们通过成簇规则间隔短回文重复序列（CRISPR）/CRISPR相关蛋白9（Cas9）介导的雄蕊特异性基因SlSTR1的诱变产生了一种新型雄性不育番茄品系，并通过转化雄性番茄设计了一个转基因维持系。 -具有与幼苗颜色基因相关的育性恢复基因的不育植物。半合保持系和纯合雄性不育植物杂交的后代分为50%非转基因雄性不育植物和50%雄性可育保持系植物，可以通过幼苗颜色轻松区分。该系统在杂交种子育种和生产方面具有巨大的实际潜力，因为它克服了其他雄性不育系统固有的问题，并且可以轻松适应一系列番茄品种和多种蔬菜作物。
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