章-雄性不育及其雜種品種的選育-展示頁
2025-05-10 07:43本頁面
【正文】 r r N 可育 N（ RR）可育 N（ R r）可育 N（ r r）可育 S 不育 S（ RR）可育 S（ R r）可育 S （ r r）不育 S（ r r） N（ r r） → S（ r r） S（ r r） N（ RR） → S（ R r） S（ r r） S（ RR） → S（ R r） S（ r r） N（ R r） → S（ R r） +S (r r) S（ r r） S（ R r） → S（ R r） +S (r r) 質(zhì)核互作雄性不育的一大特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn) 不育系 、保持系、恢復(fù)系 配套，并能通過三系法將雜種優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于生產(chǎn)。 如水稻不育株在抽穗后明顯比正常株（保持系）矮，抽穗遲、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) ,表現(xiàn)有嚴(yán)重的劍葉鞘包裹穗子的現(xiàn)象。 遺傳的雄性不育分為： 早期的 “ 三型學(xué)說 ” ： 即細(xì)胞質(zhì)不育型、細(xì)胞核不育型和質(zhì)核互作不育型； 后來修改為 “ 二型學(xué)說 ” ： 質(zhì)核互作不育（ cytoplasmic nucleic male sterility） 核不育（ nucleic male sterility） 雄性不育形態(tài)特性 雄性不育植株在外部形態(tài)上與同品種的正常株極為相似，但在開花以后，不育株和可育株可以從雄花的形態(tài)上加以辨別。 雄性不育可以作為重要工具用于各種作物的 雜交育種和雜種優(yōu)勢(shì)利用 。據(jù) Kaul（ 1988）報(bào)道，已經(jīng)在 43科、162屬、 320個(gè)種中發(fā)現(xiàn)雄性不育。 第 11章 雄性不育與雜交種品種選育 雄性不育（ male sterility） 是指雄性器官發(fā)育不良，失去生殖功能，導(dǎo)致不育的特性。 雄性不育性在 植物界普遍存在 。包括玉米、水稻、小麥、高粱、油菜、棉花等主要農(nóng)作物。 雄性不育可分為能 遺傳的和非遺傳 的。 正常植株花藥 黃色肥大飽滿 很多成熟花粉 適宜條件下充分裂開將花粉散出 不育株花藥 色淺瘦小干癟水漬狀 無花粉或無正?；ǚ? 花藥不開裂 無花粉散出 棉花保持系 棉花不育系 正常植株花粉粒 充實(shí)飽滿 形狀大小一致 數(shù)量多、散粉明顯 不育株花粉粒 無內(nèi)容物（淀粉粒） 畸形皺縮不規(guī)則 不能散粉 水稻部分雄性不育的花粉粒形狀（碘染色） 小麥雄性不育株與正常植株比較 除了以上花藥和花粉的差異外，還有一些其他的異常形式： 如花絲畸形，花藥退化 有一些不育基因與其他 基因 連鎖 或 一因多效 ，使一些明顯的 農(nóng)藝性狀與不育性 并存，有利不育植株的鑒別。 第一節(jié) 核質(zhì)互作雄性不育遺傳 一、質(zhì)核互作雄性不育的遺傳 質(zhì)核互作雄性不育是受 細(xì)胞質(zhì)不育基因 和 對(duì)應(yīng)的細(xì)胞核不育基因 共同控制 的不育類型 常被簡(jiǎn)稱為 胞質(zhì)不育 （ CMS）。 三系法雜種優(yōu)勢(shì)利用模式 （二）多種質(zhì)核基因?qū)?yīng)的遺傳 同一植物中有多種質(zhì)核不育類型。 例如：玉米中 38種不同來源的質(zhì)核型不育系，根據(jù)其恢復(fù)性反應(yīng)的差別，大體可分為 T、 S、 C三組。 這說明 每種不育類型都需要某一特定的恢復(fù)基因恢復(fù)育性 ——恢復(fù)基因有專效性和對(duì)應(yīng)性 。 核質(zhì)互作的基因型 以兩對(duì)恢復(fù)基因?yàn)槔捍嬖?16種純合基因型 N1N2（ R1R1R2R2） + N1S2（ R1R1R2R2） + S1N2（ R1R1R2R2） + S1S2（ R1R1R2R2） + N1N2（ r1r1R2R2） + N1S2（ r1r1R2R2） + S1N2（ r1r1R2R2） S1S2（ r1r1R2R2） N1N2（ r1r1r2r2） + N1S2（ r1r1r2r2） S1N2（ r1r1r2r2） S1S2（ r1r1r2r2） N1N2（ R1R1r2r2） + N1S2（ R1R1r2r2） S1N2（ R1R1r2r2） + S1S2（ R1R1r2r2） 根據(jù)以上的遺傳特性，不育系的搜尋（通常遠(yuǎn)緣雜交）和選育實(shí)踐中，經(jīng)過雜交和回交核置換，父母本進(jìn)行正反交，最后只可能出現(xiàn)四種結(jié)果。 是指花粉育性的表現(xiàn)由 孢子體 （ 母體植株 ） 的基因型控制 ，與配子體（花粉）本身的基因無關(guān) 。水稻野敗型、矮敗型和印水型，玉米 T型不育系就屬于這一類型。 S（ R r） ? S（ R R） + S（ R r） + S（ r r） 花粉 可育 可育 可育 不育 結(jié)實(shí)正常 結(jié)實(shí)正常 結(jié)實(shí)正常 不結(jié)實(shí) F1 F2 育性分離 是指不育系的花粉敗育 發(fā)生在雄配子體階段 ， 花粉的育性受配子體本身基因型控制 ，因此配子體基因不育時(shí)花粉表現(xiàn)不育，配子體基因可育時(shí)花粉表現(xiàn)正常。 不育系與恢復(fù)系雜交所獲得的雜種一代 S(Rr)， 花粉有可育 S(R)和不育 S(r)，各占一半 ， 為半不育 ，結(jié)實(shí)正常。 S（ R r） ? S（ R R） + S（ R r） 花粉半不 育 可育 半不育 結(jié)實(shí)正常 結(jié)實(shí)正常 F1 F2 （四）主基因不育和多基因不育 質(zhì)核互作不育既有主基因 (major gene)控制的，也有多基因 (polygene)控制的?；直ｊP(guān)系簡(jiǎn)單，用于雜種優(yōu)勢(shì)方便。 多基因不育性是指由 兩對(duì)以上 的核基因與對(duì)應(yīng)的胞質(zhì)基因 共同決定的 。 小麥 T型不育系 就屬于這種類型。 選育包括兩個(gè)階段： 三系（親本）選育 ：不育系、保持系和恢復(fù)系選育 親本高度純合 雜交種選配 ：不育系和恢復(fù)系配制雜種，觀察比較，根據(jù)生產(chǎn)需要確定最佳雜種品種及其親本組合（測(cè)配）。 如水稻野敗型不育系 遠(yuǎn)緣雜交 通過 正反交 來判斷（可育 X 可育） 這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上就是 不育細(xì)胞質(zhì)與對(duì)應(yīng)的非恢復(fù)（不育）基因的匹配 過程。 為什么 遠(yuǎn)緣雜交容易找到質(zhì)核互作雄性不育？ 當(dāng)質(zhì)不育基因與對(duì)應(yīng)的核不育基因共同存在于一個(gè)自然體系時(shí)，必然導(dǎo)致物種的不育基因頻率下降和消失，表現(xiàn)出 質(zhì)核協(xié)同進(jìn)化（不育細(xì)胞質(zhì)與核恢復(fù)基因相伴隨） 。他們的細(xì)胞質(zhì)來源不同，存在一定的質(zhì)核分化，相互雜交獲得質(zhì)核匹配的雄性不育的幾率將會(huì)越高。 （二）不育系和保持系選育的方法 將此不育株作母本與正常品種雜交、回交，后代若能保持穩(wěn)定不育，表示質(zhì)核互作產(chǎn)生的不育，繼續(xù)回交多代，就可育成不育系和保持系
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