三系选育教程文件.ppt

2、用带有雄性不育细胞质的不同品种之间杂交选育雄性不育系 在同一个物种中，有的品种的遗传结构是S（Rf Rf），有的品种的遗传结构是N（rf rf），当这两种遗传结构的品种进行杂交时，在其F2代群体中也能分离出雄性不育株。如玉米中的Y 型不育系。 除了以上花药和花粉的差异外，还有一些其它的异常形式，如花丝畸形、花药退化等。有一些不育基因因与其它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，极有利不育植株的鉴别。如矮杆籼稻的不育株在抽穗后明显比正常株矮，穗抽不出来，表现有严重的剑叶包裹穗子的现象。 二、雄性不育的细胞学特征? 雄性不育的细胞学特征主要反映在花粉败育过程和花药组织结构异常两个方面。 （一）雄性不育的花粉败育特征 被子植物不育系花粉败育的形式和时期是多种多样的。单子叶植物的花粉败育多数达到或接近双核期。双子叶植物花粉败育则多在四分体形成以前的时期。大量研究证明：雄性不育花粉败育的特点因不育的遗传基础不同而不同，其遗传基础的差异决定了花粉败育的形式和时期。 小孢子的形成从花粉母细胞开始，到成熟花粉粒为止，整个过程如下：⒈花粉母细胞→⒉第一次减数分裂： ⑴前期（细线期→ 偶线期→ 粗线期→ 双线期→ 终变期） ⑵→中期Ⅰ→ ⑶后期Ⅰ→ ⑷末期Ⅰ→ ⑸细胞质分裂→⒊第二次减数分裂： ⑴前期Ⅱ→ ⑵中期Ⅱ→ ⑶后期Ⅱ →⑷末期Ⅱ→ ⑸细胞质分裂）→⒋四分体→⒌单核期：⑴早期 →⑵中期→ ⑶后期→⒍静止期（间期II）→⒎第一次有丝分裂 ：（⑴前期→ ⑵中期→ ⑶后期→ ⑷末期）⒏双核期→⒐第二次有丝分裂：（⑴前期→ ⑵中期→ ⑶后期→ ⑷末期→⒑三核期→⒒成熟花粉粒。 一般来说，不育系花粉的败育和退化，大都发生在以下四个时期：小孢子母细胞形成期、 小孢子母细胞减数分裂期、单核花粉期、二核和三核期。其中前两个时期败育的较少，通常都是在花粉发育时期败育的，尤其以单核花粉期的败育最为普遍。 根据败育时期和形成结构可将花粉败育划分为三种类型。 1、无花粉型 从造孢细胞到花粉母细胞减数分裂形成四分体以前的各个时期，由于细胞进行无丝分裂，原生质块状解体，异形细胞不断分裂成小细胞后消失，四分孢子体保持收缩状态，细胞解体成碎片状最后导致花粉囊中无花粉。 2、单核败育型 通过减数分裂形成的四分体进一步发育形成花粉粒，刚形成的花粉粒是一个单核的细胞，在单核花粉晚期败育的称为单核败育型，它的原生质收缩，核膜消失，核物质与胞质相混逐步解体消失，内容物空缺，变成空壳花粉或胞壁崩缺退化，花粉囊中最后只剩下各种畸形的花粉粒。 3、双核败育型 花粉发育进入双核以后至花粉发育成正常花粉以前败育的称为双核败育型，这时生殖核和营养核逐步解体消失，多成空壳花粉，有些二核期后，生殖核和核仁变小，营养核退化，核膜消失，花粉充满小液泡，甚至有少量淀粉积累，最后在花粉囊中残存一些与正常花粉有别的空壳或小粒花粉。 花粉败育是一个连续过程，与细胞质和细胞核都有关，有些不育系可能只表现在同一时期败育的一种花粉败育型，但有些不育系则可能同时存在不同时期败育的多种花粉败育型。 一般规律显示，孢子体不育遗传型的花粉败育相对较早，多为单核败育型，而配子体不育的花粉败育相对较迟，多为双核型。 以电子显微镜研究玉米、小麦、水稻等作物的花粉败育特征，其结果有一些共同之处，都表现不育花粉比可育花粉的细胞质稀薄，细胞器较少，质体膨胀；线粒体基质发亮，嵴短而少，逐步退化；内质网不发达，核糖体多为聚核糖体，液泡增多等现象。液泡膜内陷而破坏。水解酶功能活跃。超微结构逐步退化解体，导致花粉的败育。 （二）雄性不育花药壁的异常结构 1、绒毡层细胞的异常现象  2、中间层细胞的异常现象  3、花药壁结构的异常及其它 三、雄性不育的生理生化特性? 雄性不育系与可育系在生理生化特性上也存在一些不同。总的来说，不育系的生理代谢水平要比可育系低，在这方面的研究涉及物质和能量的代谢、蛋白质、酶、激素的变化等方面。 （一）、物质运输和代谢 （二）、能量代谢 （三）、蛋白质 1、蛋白质代谢强度的差异 2、植物特异蛋白与雄性不育 （四）、氨基酸含量 1、总量 2、氨基酸的变异性 （五）、酶的活性 1、胼胝酶