【正文】 例如，在“核基 因互作”模式下，理論上可以從 1 株雜合可育株（ MsmsIi）的自交后代中，篩選到所有所需的基因型 [甲型“兩用系”（ MsMsii,MsMsIi） ,臨時保持系（ msmsii） ]，而在“復(fù)等位基因”模式下，就不能期望從 1 株雜合可育株（ MsMsfMsfms）的自交后代中獲得所有所需的基因型 [甲型“兩用系”（ MsMs,MsfMs），臨時保持系（ msms） ]。 雖然“復(fù)等位基因”假說和“核基因互作”假說（“顯性抑制”模式）都能解釋大白菜核基因雄性不育系的遺傳特征，但是對于具體某一份核不育材料來說，它只可能屬于其中一種。甲型“兩用系”不育株（ MsMs）與乙型“兩用系”可育株雜交，可獲得 100%雄性不育系（ MsMs msms→ Msms）。 如 果甲、乙型“兩用系”不育基因是等位的，都是“ Ms”，那么，甲型“兩用系”中，與不育基因（ MS）等位的必定是顯性恢復(fù)基因（ Msf），它對不育基因為顯性（ Msf＞ Ms）；乙型“兩用系”中，與不育基因（ Ms）等位的必定是隱性可育基因（ ms），它對不育基因為隱性（ Ms＞ ms）。在雙隱性純合體“ msmsii”中，“ msms”控制可育性，而“ ii”不起抑制作用，故其表現(xiàn)型為“可育”。在上述四種基因型中，“ MsMsIi” 和“ Msmsii”抑制基因呈隱性，所以不育基因“ Ms”表達，其表現(xiàn)型為“不育”。根據(jù)這一模式，甲型“兩用系”不育株基因型為“ MsMsii”，可育株為“ MsmsIi”；乙型“兩用系”不育株基因型為“ Msmsii”， 可育株為“ msmsii”。根據(jù)“顯性上位”模式，“ spsp”控制可育性，“ msms”控制不育性，兩者相遇（ spspmsms）到底誰表達？原文認為“ spsp 可以產(chǎn)生形成花粉的誘導(dǎo)物質(zhì)” [41]，這種解釋未免有些牽強。根據(jù)這一模式，甲型“兩用系”不育株基因型為“ SpSpmsms”，可育株為“ SpSpMsms”；乙型“兩用系”不育株基因型為“ Spspmsms”，可育株為“ spspmsms”。關(guān)于大白菜雄性不育“核基因互作”假說中兩對互作基因間的關(guān)系，有“顯性上位”和“顯性抑制” [82]兩種看法。甲型“兩用系”和乙型“兩用系”不育基因之間或是等位，或是非等位的，無非有這兩種情況。 三、大白菜核基因雄性不育系的遺傳機制 大白菜雄性不育“兩用系”甲、乙兩型的分化早已被蔬菜育種 工作者認識。酶類活性強度和方向的改變，必然引起花蕾中其它代謝的紊亂。即將開放的花蕾中，正?？捎男℃咦右呀?jīng)成熟，小孢子內(nèi)積累大量淀粉和蛋白質(zhì)，合成代謝旺盛，過氧化物酶同工酶活性相對較低 （其主要催化分解代謝）。彭永康等（ 1988）在高粱同核異質(zhì)和異核同質(zhì)雄性不育系及其體質(zhì)系的花藥過氧化物酶同工酶分析中得到了類似的試驗結(jié)果。因此，同工酶可以用作植物某些特異性狀的遺傳標(biāo)記，包括雄性 不育性。王臺等（ 1991）報道由碳水化合物代謝紊亂引起的小孢子發(fā)育營養(yǎng)缺乏是造成光繁核不育水稻雄性不育的重要原因。可見，不育性表達引起的繁殖器官內(nèi)糧、蛋白質(zhì)、氨基酸、呼吸等代謝變化的趨勢是一致的。用這樣的“等基因系”研究不育基因的相關(guān)產(chǎn)物和相關(guān)性狀，可以排除非目標(biāo)基因的干擾，同一“兩用系”內(nèi)不育株可育株生理、生化特性的差異能真實地反映雄蕊育性基因的差異。 二、大白菜核基因不育的生理、生化機制 供試的 6 個雄性不育“兩用系”是我 們多年選育穩(wěn)定跗的雄性不育材料。小孢子正常發(fā)育所需的養(yǎng)份主要來自絨氈層，本試驗觀察到的不育系花藥絨氈層細胞解體的時間遠比正常可育品系早，因此，勢必阻斷小孢子的營養(yǎng)源。盡管花粉母細胞形成后雄蕊 便開始退化，但是，最終退化的花藥內(nèi)仍殘存有少量地生活力的花粉，說明雄蕊退化是一個連續(xù)的過程。因此，可以斷定不育系花藥敗育起始于花粉母細胞形成期?；ǚ勰讣毎纬珊?，花藥壁中層細胞首先退化，隨即絨氈層細胞液泡化。從不育性的上述表型特征來看，這是一種較為理想的不育材料。證明了供度不育系的不育性具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性和遺傳穩(wěn)定性。 三、小結(jié) 通過本單試驗，摸清了供試的大白菜雄性不育系的雄蕊 退化時期是花粉母細胞形成至單核花粉早期。 表 4 大白菜不同世代親本配成的雄性不育系育性鑒定結(jié)果 Table 4 Fertility surveying result of the male sterile lines derived from different generation parents in Chinese Cabbage 不育系（甲型“兩用系”臨時保持系） Male sterile lines (male sterile plants of AB line type 1temporary maintainer lines) 可育株：不育株 fertile plants: sterile plants 不育株率（ %） Percentage of sterile plants 不育度（ %） Degree of sterility AB9001A B11 AB90014A B115 AB9001410A B1151 AB90014102A B11511 0:119 0:271 0:37 0:44 100 100 100 100 100 100 100 100 AB9003A B21 AB90031A B212 AB900314A B2121 AB9003144A B21212 0:174 0:252 0:29 0:24 100 100 100 100 100 100 100 100 AB9002A B32 AB90025A B312 AB900254A B3214 AB9002542A B32141 0:183 0:241 0:14 0:53 100 100 100 100 100 100 100 100 注：“ A”表示不育株， B1， B2 和 B3 為三個臨時保持系。 sterile plants 0:50 0:48 0:53 0:55 不育株率（ %） Percentage of sterile plants 100 100 100 100 不育度（ %） Degree of 集 sterility 100 100 100 100 1993 年冬，溫室 winter of 1993, green house 可育株 ：不育株 fertile plants: sterile plants 0:47 0:27 0:33 0:24 不育株率（ %） Percentage of sterile plants 100 100 100 100 不育度（ %） Degree of sterility 100 100 100 100 1994 年春，露地 spring of 1994,open field 可育株：不育株 fertile plants: sterile plants 0:69 0:83 0:82 0:93 不育株率（ %） Percentage of sterile plants 100 100 100 100 不育度（ %） degree of sterility 100 100 100 100 1994 年冬，溫室 winter of 1993, green house 可育株：不育株 fertile plants: sterile plants 0:105 0:94 0:73 0:122 不育株率（ %） Percentage of sterile plants 100 100 100 100 不育度（ %） Degree of sterility 100 100 100 100 表 3 表明， 5 個不育系在連續(xù)兩年露地和濕室栽培條件下，不育株和不育度均為 100%，說明不育性不因環(huán)境條件的改變而變化，具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性。 （三）不育性的環(huán)境穩(wěn)定性 將 4 年不育系（ 1NA， 2NA， 3NA， 4NA）在春季露地和秋冬溫室條件下種植，分別鑒定它們的不育株率和不育度，結(jié)果列于表 3。隨著花藥發(fā)育，不育株小孢子母細胞減數(shù)分裂形成四分體，藥室壁中層細胞和絨氈層細胞迅速退化，小孢子發(fā)育逐漸停止在單核早期。一些花藥的絨氈層細胞極化，液泡集中于花藥中心一側(cè)，在顯微鏡下可以看到圍繞花粉腔形成一個透明的液泡環(huán)（圖版 3）。 表 2 大白菜雄性不育系、“兩用系”育性調(diào)查結(jié)果 Table 2 Fertility surveying result of the male sterile lines and AB lines in Chinese Cabbage 品系 Lines 總株數(shù) Total number of plants 可育株數(shù) fertile plants 不育株數(shù) fertile plants 不育株率（ %）Rercentage of sterile plants 不育度（ %） Degree of sterility 1NA 271 0 271 100 100 2 NA 252 0 252 100 100 3 NA 241 0 241 100 100 4 NA 294 0 294 100 100 AB100 156 75 81 100 AB200 130 66 64 100 AB300 87 43 44 100 AB400 204 110 94 100 AB900 229 109 120 100 小青口 323 Xiaoqingkou 563 563 0 0 0 （ 二）花藥（粉）發(fā)育特征 第一章 大白菜核基因雄性不育的雄蕊發(fā)育特性 16 花蕾切片觀察，在不育系花藥發(fā)育的早期，從孢原細胞至造孢 細胞未發(fā)現(xiàn)異常（圖版2）。 Mote:Figures in the table was the average of 10 flowers. 不育系（ 1NA， 2NA， 3NA， 4NA）的不育株率為 100%，“兩用系”不育株接近 50%（表2）。不育株花朵雄蕊以外其它器官（雌蕊、花瓣、萼片和蜜腺）都是正常的（圖版 1，表 1）。將剛剛開放的花朵內(nèi)的花藥取出搗碎，用 %TTC 水溶液染色，在顯微鏡下可以看到花藥內(nèi)殘存有少量未被染色 的無活力花粉，其直徑僅為正常可育花粉的 1/3～ 1/2。不育花雄蕊濃度退化，花絲短縮，花藥瘦小，花藥顏色淺黃至白色。 二、試驗結(jié)果 （一）花器結(jié)構(gòu)特征 供試雄性不育系和雄性不育“兩用系”的花器形態(tài)特征相似。 （二）方法 1．花藥解剖觀察彩卡諾固定液固定→石蠟切片→鐵礬蘇木精染色→光學(xué)顯微鏡觀察。 2．大白菜雄性不育“兩用系”： AB100， AB200， AB300， AB400， AB900。了解不育系的雄蕊 發(fā)育特征，對于探索不育性的發(fā)生機現(xiàn)也具有重要意義。大白菜采種期跨躍春、夏兩季，春間環(huán)境因子變化劇烈，前期溫度低，日照短；后期溫度高，日照長。因此，用作配制雜交種的雄性不育系的雄蕊必須徹底敗育，不育度度最好是 100%或接近 100%。要保持這一水平和地位，必須著眼未來，針對大白菜雄性不育性研究和利用中現(xiàn)存的問題，進一步進行深入系統(tǒng)的研究。關(guān)于大白菜雄性不育生理、生化機 制及分子生物 學(xué)研究，迄今報道極少，許多領(lǐng)域還是空白。由于核酸代謝研究的不斷深入和 DNA轉(zhuǎn)化技術(shù)的日趨完善，人們已將發(fā)現(xiàn)于細菌中的 RNA 裂解酶基因（ Barnase） 在體外與Ti質(zhì)粒重組，并與花藥特異性表達基因的調(diào)控序列相連接，成功地構(gòu)建了人工植物雄性不育基因，并且轉(zhuǎn)化玉米和油菜獲得了成功，人工合成了這些作物的雄性不育材料 [18]。在蛋白質(zhì)水平上，有人對水稻核質(zhì)型不育（許仁林等，1992）， 水稻光敏核不育（宣亞南等， 1995；梅啟明等， 1991；梁承鄴等， 1995），棉花核質(zhì)不育（邱竟等， 1991），玉米核質(zhì)型不育（曾孟潛等， 1986），高梁核質(zhì)型不育（張也 氵恬 等， 1991， 1992），亞麻核不育（張輝等， 1991），蘿卜質(zhì)核不育（周長久等， 1994；龔義勤等， 1995；趙雙宜等， 1994），大白菜胞質(zhì)不育（梁燕等， 1994）大白菜核不育（王亞馥等， 1984）進行過分析，找到了與不育性相關(guān) 的同工酶帶或蛋白質(zhì)多肽。楊代常等（ 1990）分析了長日誘導(dǎo)下光敏核不育水稻葉片 RNA 含量和電泳特性發(fā)現(xiàn)在由可育到不育轉(zhuǎn)換過程中，總RNA 含量明顯減少，證明長日照對光敏核不育水稻育性基因的表達在轉(zhuǎn)錄水平上有陰遏調(diào)控作用，并發(fā)現(xiàn)了兩個由長日照誘導(dǎo)產(chǎn)生的特異性 RNA 分子。植物核基因組非常龐大，因此核基因雄性不育 DNA 分子生 物學(xué)的研究較為困難。不育基因（ DNA）的分子生物學(xué)研究多采用 DNA 酶切電泳法。不育基因的產(chǎn)物也可能通過阻斷可育基因的轉(zhuǎn)錄，在調(diào)控水平 上阻礙花粉發(fā)育。根據(jù)“中心法則”不育基因轉(zhuǎn)錄成特異性 mRNA,mRNA 與核糖體結(jié)合后合成某種蛋白質(zhì)。關(guān)于 100%不育株率的大白菜核基因雄性不育系的花粉退化時期，還未見報道。有的兼具多種形態(tài)特征。由甘藍型油菜轉(zhuǎn)育成的大白采異源胞質(zhì)雄性不