第四章 细胞质遗传.ppt

浙 江 大 学 遗传学第八章 第四章　细胞质遗传 前面所介绍的遗传性状都是由细胞核内染色体上的基因即核基因所决定的，由核基因所决定的遗传现象和遗传规律称为细胞核遗传或核遗传(nuclear inheritance)，而细胞质仅仅是核基因发生作用的场所。随着遗传学研究的不断深入，人们发现细胞核遗传并不是生物唯一的遗传方式。生物的某些遗传现象并不是或者不完全是由核基因所决定的，而是取决于或部分取决于细胞质内的基因。这对于正确认识核质关系，全面地理解生物遗传现象和人工创造新的生物类型具有重要意义。 第一节　细胞质遗传的概念和特点 第二节　母性影响 第三节　叶绿体遗传 第四节 线粒体遗传 第五节　共生体和质粒决定的　染色体外遗传 3.细菌质粒的种类: 根据质粒的表型和生理功能，大体上可以把质粒分成6大类： 致育性因子：F因子 抗性质粒：药物、金属离子、紫外线等 分解质粒：烃类、樟脑、辛烷 合成质粒：大肠杆菌素、酶、抗生素、毒素 隐蔽质粒：没有发现表型效应 其他质粒：Ti质粒 第六节　植物雄性不育的类型　　　　　及其遗传机理 ﹡水稻光敏核不育材料： 　长日照条件下为不育(＞14h，制种)； 　短日照条件下为可育(＜13.75h，繁种)。 ﹡水稻温敏核不育材料： 　＞28℃，不育； 　＜23-24℃育性转为正常。 目前发现的光、温敏核不育材料提供了一种解决上述问题的可能性： 长日照下不育 　　1973年，石明松在晚粳农垦58中发现“湖北光敏核不育水稻 －农垦58S” 。 　　“农垦58S”在长日照条件下为不育，短日照下为可育?可将 不育系和保持系合二为一?提出了生产杂交种子的“二系法”。 3.质─核不育型（cytoplasmic male sterility，CMS）： 　⑴.概念： 　　　　　　由细胞质基因和核基因互作控制的不育类型。 　⑵.花粉败育时间： 　　　　　在玉米、小麦和高梁等作物中，这种不育类型的花粉 　　　败育多数发生在减数分裂以后； 　　　　　在水稻、矮牵牛、胡萝卜等植物中，败育发生在减数 　　　分裂过程中或在此之前。 　　　　　质核不育的表现一般比核不育要复杂。 　⑶.遗传特点： 　　　胞质不育基因为S； 　　　胞质可育基因为N； 　　　核不育基因r，不能恢复不育株育性； 　　　核可育基因R，能够恢复不育株育性。 　　♀　　　　♂　　　　　F1 S(rr)不育×S(RR)可育?S(Rr)可育 S(rr)不育×S(Rr)可育?S(rr)不育 S(rr)不育×N(Rr)可育?S(Rr)可育 S(rr)不育×N(RR)可育?S(Rr)可育 S(rr)不育×N(rr)可育?S(rr)不育 ⑷.以不育个体S(rr)为母本，分别与五种可育型杂交： ⑸.可将各种杂交组合归纳为以下三种情况： 　①.S(rr)×N(rr) ? S(rr)中，F1表现不育。 　　其中：N(rr)个体具有保持母本不育性在世代中稳定的能力，称为保持系(B)。 　　　　S(rr)个体由于能够被N(rr)个体所保持，其后代全部为 　　稳定不育的个体，称为不育系(A)。 　②.S(rr)×N(RR)或S(RR) ?S(Rr)中，F1全部正常可育。 　　N(RR)或S(RR)个体具有恢复育性的能力，称为恢复系(R)。 　③.S(rr)×N(Rr)或S(Rr) ? S(Rr) + S(rr)中，F1表现育性分离。 　　N(Rr)或S(Rr) + S(rr)具有杂合的恢复能力，称恢复性杂合体。 ⑹.生产上的应用： 　　质核型不育性由于细胞质基因与核基因间的互作，故既 可以找到保持系 ?不育性得到保持、也可找到相应恢复系 ?育性得到恢复，实现三系配套。 　同时解决不育系繁种和杂种种子生产的问题： 　繁种：A×B　?　A 　制种：A×R　?　F1 水稻三系杂种优势的利用： 1973年，实现水稻三系配套、并成功的应用于大田生产。 1981年，获得国家第一个特等发明奖，以第一个农业技术专利 　　　　转让美国。 1991年，杂交稻种植面积为26083.5万亩 (1738.9万公顷)，增产 　　　　效果明显 (50~75kg/亩)。 1997年，杂交稻种植面积为25987.5万亩 (1732.5万公顷)，约占 　　　　水稻种植面积的62.84%；总产量12236.34万吨，单产 　　　　468.67公斤/亩 (7.03吨/公顷)，比全国水稻平均产量增 　　　　　　　　　　11.17%。杂交稻制种156.9万亩(10.46万 　　　　 　　　　　　公顷)，制种平均产量为181.33公斤/亩 　　　　　　　　　　(2.72吨/公顷)。 中国工程院院士、“杂交水稻之父” 袁隆平先生 　　两种接合型均可产生 原子囊果(卵细胞)和分生 孢子（精细胞