遗传学课件试题答案-第十一章（雄性不育与杂交种品种选育.ppt

第11章????? 雄性不育与杂交种品种选育 雄性不育（male sterility）是指雄性器官发育不良，失去生殖功能，导致不育的特性。雄性不育性在植物界普遍存在。据Kaul（1988）报道，已经在43科、162属、320个种中发现雄性不育。包括玉米、水稻、小麦、高粱、油菜、棉花等主要农作物。 雄性不育可以作为重要工具用于各种作物的杂交育种和杂种优势利用。雄性不育可分为能遗传的和非遗传的。遗传的雄性不育分为：早期的“三型学说”：即细胞质不育型、细胞核不育型和质核互作不育型；后来修改为“二型学说” ： 质核互作不育（cytoplasmic- nucleic male sterility） 核不育（nucleic male sterility） 雄性不育形态特性 雄性不育植株在外部形态上与同品种的正常株极为相似，但在开花以后，不育株和可育株可以从雄花的形态上加以辨别。 正常植株花粉粒充实饱满形状大小一致数量多、散粉明显 除了以上花药和花粉的差异外，还有一些其他的异常形式：如花丝畸形，花药退化有一些不育基因与其他基因连锁或一因多效，使一些明显的农艺性状与不育性并存，有利不育植株的鉴别。如水稻不育株在抽穗后明显比正常株（保持系）矮，抽穗迟、持续时间长,表现有严重的剑叶鞘包裹穗子的现象。 第一节?? 核质互作雄性不育遗传?一、质核互作雄性不育的遗传  质核互作雄性不育是受细胞质不育基因和对应的细胞核不育基因共同控制的不育类型常被简称为胞质不育（CMS）。 （一）质核互作雄性不育的遗传解释 质核互作的6种遗传结构 三系法杂种优势利用模式 （二）多种质核基因对应的遗传 同一植物中有多种质核不育类型。由于胞质不育基因和核基因的来源和性质不同，在表型特征和恢复性能往往表现明显的差异。例如：玉米中38种不同来源的质核型不育系，根据其恢复性反应的差别，大体可分为T、S、C三组。用不同的自交系进行测定，发现有些自交系对三组都能恢复，有些只能恢复其中一组或二组，有的全部不能恢复。这说明每种不育类型都需要某一特定的恢复基因恢复育性——恢复基因有专效性和对应性。 细胞质N1、N2、N3……Nn S1、 S2、 S3……Sn 细胞核r1、 r2、 r3……rn R1、R2、R3……Rn  核内的育性基因总是与细胞质的育性基因发生对应互作，它们之间是相互独立，互不干扰的。 根据以上的遗传特性，不育系的搜寻（通常远缘杂交）和选育实践中，经过杂交和回交核置换，父母本进行正反交，最后只可能出现四种结果。细胞质基因是由母本提供的，细胞核基因由父本决定 正反交亲本及后代的基因型和育性表现 （三）孢子体不育和配子体不育的遗传  按照雄性不育花粉败育发生的过程，可分为孢子体不育（sporophyte sterility）和配子体不育（gametophyte sterility）两种类型。 1.孢子体不育 是指花粉育性的表现由孢子体（母体植株）的基因型控制，与配子体（花粉）本身的基因无关。花粉败育发生在孢子体阶段。水稻野败型、矮败型和印水型，玉米T型不育系就属于这一类型。 不育系与恢复系配制的F1杂交种 S（R r） 产生两种不同基因的花粉S（R ）和 S（r）都是可育花粉，但F2出现育性分离。 2.配子体不育 是指不育系的花粉败育发生在雄配子体阶段，花粉的育性受配子体本身基因型控制，因此配子体基因不育时花粉表现不育，配子体基因可育时花粉表现正常。水稻包台型（BT），玉米S型均属此一类型。 不育系与恢复系杂交所获得的杂种一代 S(Rr)，花粉有可育S(R)和不育S(r)，各占一半，为半不育 ，结实正常。不育雄配子不能参与受精传给下一代， F2结实全部正常。 S（R r）? S（R R）+ S（R r）  花粉半不育 可育 半不育  结实正常 结实正常 F1 F2 （四）主基因不育和多基因不育  质核互作不育既有主基因(major gene)控制的，也有多基因(polygene)控制的。 主基因不育是指一对或两对核基因与对应的不育胞质基因决定的不育性。恢保关系简单，用于杂种优势方便。如油菜波里马和陕2A不育系就属于此类。 多基因不育性是指由两对以上的核基因与对应的胞质基因共同决定的。恢复基因往往有累加效果，F1的表现常因恢