细胞质遗传的物质基础.ppt

②配子体不育：是指花粉育性直接受花粉本身的基因所决定。配子体内核基因为R→该配子可育；配子体内核基因为r→该配子不育。如果孢子体为杂合基因型Rr的自交后代中，将有一半植株的花粉是半不育的，表现为穗上的分离。S(rr)×N(RR)↓S(Rr)↓如：玉米M型不育系、水稻红莲Ａ等。第31页,共48页，星期六，2024年，5月⑵胞质不育基因的多样性与核育性基因

的对应性：同一种植物有多种质核不育类型。胞质不育基因和核基因的来源和性质不同→表现特征和恢复性反应有明显差异。普通小麦：19种不育胞质基因与普通小麦的特定核不育基因相互作用→都可以表现雄性不育。第32页,共48页，星期六，2024年，5月⑶单基因不育性和多基因性不育性：核遗传型不育性：多数表现为单基因遗传；质核互作型：既有单基因控制、也有多基因控制。①单基因不育性：指1~2对核内主基因与对应的不育胞质基因决定的不育性。不育×可育→F1↓?F2（3:1或9:3:3:1）②多基因不育性：由两对以上的核基因与对应的胞质基因共同决定的不育性。有关基因的表现型效应较弱，但有累加效应，随着恢复基因的增加其育性上升。??如小麦T型不育系和高粱的3197A就属于这种类型。第33页,共48页，星期六，2024年，5月(4)对环境的敏感性：易受到环境条件的影响，特别是多基因不育更易受环境变化的影响。光照和气温是一个重要的影响因素。例如：高粱3197A：高温季节开花的个体常出现正常黄色的花药；玉米Ｔ型不育材料：低温季节开花而表现出较高程度的育性。第34页,共48页，星期六，2024年，5月三、雄性不育的发生机理：1.核不育型：核基因单独控制假说，即Ms（可育）→ms（不育）。核基因决定着育性，不育性彻底；但保持不育性困难。可利用一些苗期的标记性状与不育基因的连锁来识别不育（msms）与可育（Msms）。如：玉米的核不育黄绿苗标记体系，三叶期黄绿苗的植株为不育系、绿苗可作为保持系。第35页,共48页，星期六，2024年，5月2.质－核互作遗传型：不育胞质基因载于何处？它如何与核基因相互作用而导致不育？第36页,共48页，星期六，2024年，5月质核互补控制假说：不能形成淀粉酶或其它一些酶，认为胞质不育基因存在于线粒体上。当mtDNA某个或某些节段发生变异，胞质基因由N→S时，线粒体mRNA所转录的不育性信息使某些酶不能形成，或形成某些不正常的酶，从而破坏花粉形成的正常代谢过程最终导致花粉败育。第37页,共48页，星期六，2024年，5月mtDNA发生变异后→是否一定导致花粉败育，还与核基因的状态有关：一般情况下，只要质核双方一方带有可育的遗传信息，无论是N或R→均能形成正常育性的花粉。R可补偿S的不足、N可补偿r的不足。只有S与r共存时，由于不能互相补偿→表现不育。第38页,共48页，星期六，2024年，5月亲缘假说假说认为：遗传结构的变异引起个体间生理生化代谢上的差异，与个体间亲缘关系的远近成正相关。两个亲本之间的亲缘差距越大，杂交后的生理不协调程度越大。当达到一定程度，则导致植株代谢水平下降，分解大于合成，使花粉中的生活物质减少，导致花粉败育。两个正常品种或品系进行远源杂交，或远距离的生态型之间的杂交，可能导致雄性不育。保持系要从不育系亲缘关系远的品种去寻找；恢复系要选择和不育系亲缘关系近的品种。第39页,共48页，星期六，2024年，5月四、雄性不育的利用1.二区三系制种法－三系法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第40页,共48页，星期六，2024年，5月第41页,共48页，星期六，2024年，5月2.光、温敏核不育法－两系法﹡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。第42页,共48页，星期六，2024年，5月1973年，石明松