细胞质遗传的物质基础.ppt

二、质核不育性遗传的复杂性⑴雄性不育发生的时间不一致：①孢子体不育：是指花粉的育性受孢子体(即植株)基因型所控制，而与花粉本身所含基因无关。??孢子体基因型为rr→花粉全部败育；??孢子体基因型为RR→花粉全部可育；??孢子体基因型为Rr→产生的花粉中有R也有r，但均可育，自交后代表现株间分离。如：玉米T型不育系、水稻野败型不育系等。第30页，共48页，星期日，2025年，2月5日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，星期日，2025年，2月5日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，星期日，2025年，2月5日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，星期日，2025年，2月5日(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，星期日，2025年，2月5日第1页，共48页，星期日，2025年，2月5日一、叶绿体遗传的分子基础1.叶绿体DNA的分子特点:①ctDNA与细菌DNA相似，为裸露的DNA；②闭合双链环状结构；③多拷贝；高等植物每个叶绿体中有30~60个拷贝；藻类中，每个叶绿体中有几十至上百个拷贝；多数植物中，每个细胞中约有上千个拷贝。④单细胞藻类中GC含量较核DNA小，高等植物差异不明显；第2页，共48页，星期日，2025年，2月5日⑤一般藻类ctDNA的浮力密度轻于核DNA，而高等植物两者的差异较小。⑥仅能够编码叶绿体本身结构和组成的一部分物质。⑦双链基因都可翻译。第3页，共48页，星期日，2025年，2月5日2.叶绿体遗传信息流动的特点①ctDNA与核DNA复制相互独立，但都是半保留复制；②叶绿体核糖体为70S、而细胞质中核糖体为80S；③叶绿体中蛋白质合成需要的20种氨基酸载体tRNA分别由核DNA和ctDNA共同编码。其中脯氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸的tRNA为核DNA所编码，其余10多种氨基酸为ctDNA所编码。第4页，共48页，星期日，2025年，2月5日④叶绿体有自身的蛋白质合成体系，但仅合成部分蛋白。如叶绿体中RuBp羧化酶的生物合成：??8个大亚基（由叶绿体基因组编码）??8个小亚基（由核基因组编码）⑤叶绿体基因组在遗传上仅有相对的自主性或半自主性。它是存在于核基因组之外的另一遗传系统，但在遗传上所起的作用是有限的。第5页，共48页，星期日，2025年，2月5日二、线粒体遗传的分子基础1.线粒体DNA（mtDNA）的分子结构特点①是裸露、闭合环状的双链分子，但也有线形的；②无重复序列；③浮力密度比较低；④G、C含量比A、T少；如酵母mtDNA的GC含量为21%。⑤两条单链的密度不同，分为重链（H）和轻链（L）；第6页，共48页，星期日，2025年，2月5日⑥单个拷贝