第九章第六節(jié)雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用演示文稿

第九章第六節(jié)雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用演示文稿第一頁，共四十四頁。第九章第六節(jié)雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用第二頁，共四十四頁。第三頁，共四十四頁。主要內(nèi)容雄性不育的概念及其分類雄性不育的生物學特性核質(zhì)互作雄性不育雜種品種的選育核雄性不育雜種品種的選育第四頁，共四十四頁。兩性花植物中，雌性器官功能正常而雄性器官(表現(xiàn)退化、畸型)喪失授粉功能的現(xiàn)象K?lreuter(1763)，煙草。Kaul(1988)，43科的162屬植物中發(fā)現(xiàn)一、雄性不育的概念與分類第五頁，共四十四頁。世代交替：孢子體不育和配子體不育遺傳學：核不育和核質(zhì)互作不育穩(wěn)定性：光溫敏感型和光溫穩(wěn)定型來源：自然突變型和人工創(chuàng)造型分類標準第六頁，共四十四頁。（一）孢子體不育和配子體不育的遺傳孢子體不育：花粉育性表現(xiàn)由孢子體（母體植株）的基因型控制，與花粉（配子體）本身的基因無關(guān)配子體不育：花粉的育性由配子體本身的基因型控制第七頁，共四十四頁。孢子體不育配子體不育遺傳控制孢子體配子體敗育部位孢子體（先）和配子體（后）配子體F1代花粉育性全可育約50%可育F2代育性表現(xiàn)3(F)：1(S)全可育代表WABT,HL孢子體不育和配子體不育的比較第八頁，共四十四頁。由細胞質(zhì)雄性不育基因和對應的細胞核雄性不育基因互作共同控制的不育類型，簡稱為胞質(zhì)不育(CMS)

單獨由細胞核基因控制的雄性不育類型稱為核不育（GMS），育性與細胞質(zhì)無關(guān)（二）核質(zhì)互作雄性不育及細胞核雄性不育第九頁，共四十四頁。1、核質(zhì)互作雄性不育雄性不育系：由可遺傳的雄性不育株選育而成的不育性穩(wěn)定的系統(tǒng)稱為雄性不育系，簡稱為不育系或A系。S（rr）雄性不育保持系：用來給不育系授粉，能使后代保持其不育性的品種或自交系叫雄性不育保持系，簡稱保持系或B系。N(rr)雄性不育恢復系：用來給不育系授粉，能使不育系正常結(jié)實，并恢復F1正常生育能力的品種叫雄性不育恢復系，簡稱恢復系，或R系。S(RR)；N(RR)A.CMS三系的概念第十頁，共四十四頁。B.保持系的類別同型保持系：與特定不育系有共同親緣關(guān)系，即有共同基因背景者，稱為該不育系的同型保持系異型保持系：有些保持系有保持不育性的能力，但與特定不育系沒有親緣關(guān)系，稱為該不育系的異型保持系第十一頁，共四十四頁。同一物種內(nèi)，胞質(zhì)不育基因與核內(nèi)恢復基因存在對應關(guān)系，不同的不育基因?qū)煌幕謴突虿煌牟挥殿愋椭g的恢保關(guān)系不同C.多種質(zhì)核基因?qū)倪z傳作物CMS胞質(zhì)類型油菜水稻玉米Pol、ogu、nap、tourWA、BT、HLT、C、S、Y、EP第十二頁，共四十四頁。主基因（majorgene）不育：一對或兩對核基因與對應的不育胞質(zhì)決定的不育性。油菜polCMS多基因（polygene）不育：由兩對以上核基因與對應的不育胞質(zhì)共同決定的不育性（F1的恢復強度不同，F(xiàn)2的分離也很復雜）。小麥T型不育系D.主基因不育和多基因不育第十三頁，共四十四頁。2、細胞核雄性不育顯性細胞核雄性不育隱性細胞核雄性不育第十四頁，共四十四頁。光敏型：日照長度決定育性轉(zhuǎn)換NK58S溫敏型：幼穗發(fā)育敏感期的溫度195A光溫互作型：難以分清主次培矮64S（三）光溫敏感型雄性不育雄性育性隨生殖生長特定時期的光照長短或（和）溫度高低的變化而呈現(xiàn)有規(guī)律的變化的雄性不育類型第十五頁，共四十四頁。低溫處理

10oC/5oC中溫處理20oC/10oC高溫處理30oC/20oC第十六頁，共四十四頁。低溫條件下可自交結(jié)實高溫條件下自交不能結(jié)實第十七頁，共四十四頁。（四）人工創(chuàng)造植物雄性不育Mariani(1990,1992)基因工程雄性不育第十八頁，共四十四頁。轉(zhuǎn)基因雄性不育株(雜)♀TA29-Barnase-35S-Bar轉(zhuǎn)基因受體系♂———×除草劑第十九頁，共四十四頁。BayerCropscienceSeedLink?hybridizationsystemMonsantoOguraCMSsystem迪卡系列第二十頁，共四十四頁。二、雄性不育的生物學特性第二十一頁，共四十四頁。雄配子發(fā)育過程

第二十二頁，共四十四頁。雄配子發(fā)育過程

第二十三頁，共四十四頁。雄配子發(fā)育過程中的相關(guān)基因

SPL/NZZ不能形成PMCsSYN1/DIF1,SWI1/DYAD,Ph1,ASY1,AHP2,AtSPO11-1,AtRAD50,MRE11,AtDMC1,AtRAD51,AtXRCC3,BRCA2

染色體粘合、配對、聯(lián)會和重組ASK1,ASK2,ATK1/KATA,STD/TES,TAM,MS5

同源染色體分離，胞質(zhì)分裂LikemitosisSCP,GME1,duo第二十四頁，共四十四頁。一種油菜GMS的敗育過程切片圖示第二十五頁，共四十四頁。三、核質(zhì)互作雄性不育雜種品種的選育第二十六頁，共四十四頁。（一）不育系和保持系選育

核置換法

回交轉(zhuǎn)育法（品種間）

人工制保法第二十七頁，共四十四頁。♀西非高梁ⅹ♂南非高梁邁羅S（RfRf）卡佛爾N（rfrf）F1可育S（Rfrf）自交

F2S（RfRf），S（Rfrf），S（rfrf）ⅹ卡佛爾N（rfrf）3可育：1不育

BC1ⅹ卡佛爾

S（rfrf）N（rfrf）（大部分不育）

BC2ⅹ卡佛爾

S（rfrf）N（rfrf）（99%不育）

BC4或BC5卡佛爾3197A不育系3197B保持系

S（rfrf）N（rfrf）核置換法(種間雜交或類型間）選育不育系第二十八頁，共四十四頁?！?197Aⅹ馬丁邁羅♂F1ⅹ馬丁邁羅BC1ⅹ馬丁邁羅BC2ⅹ馬丁邁羅BC3,4ⅹ馬丁邁羅不育不育不育回交4—5代原新一號原新一號不育系保持系回交轉(zhuǎn)育法培育不育系第二十九頁，共四十四頁?；亟晦D(zhuǎn)育中，不育系和保持系同時產(chǎn)生保持系的來源豐富，因此可以轉(zhuǎn)育不同類型的不育系第三十頁，共四十四頁。（二）恢復系的選育雜交選育法（恢復系×

恢復系，恢復系×品種，不育系×恢復系）利用輻射和藥劑等方法處理作物，從處理后代中選育恢復系第三十一頁，共四十四頁。回交轉(zhuǎn)育培育新恢復系程序不育系ⅹ恢復系（恢復性強，配合力差）S（rfrf）N（RfRf）單交F1（可育）ⅹ甲品種（配合力強，恢復性差）

S（Rfrf）N（rfrf）

雜種S（rfrf），S（Rfrf）ⅹ甲品種（不育淘汰）（可育）N（rfrf）

BC1S（rfrf），S（Rfrf）ⅹ甲品種（不育淘汰）（可育）N（rfrf）

BC2S（rfrf），S（Rfrf）ⅹ甲品種（不育淘汰）（可育）N（rfrf）

BC3S（rfrf），S（Rfrf）（不育淘汰）（可育）S（rfrf），S（Rfrf），S（RfRf）?不育（淘汰）2/4可育?可育育性分離（3：1）整行可育（新恢復系）從雜種后代中選育，是將保持系轉(zhuǎn)育成恢復系的方法第三十二頁，共四十四頁。四、細胞核雄性不育雜種品種的選育第三十三頁，共四十四頁。（一）核不育的鑒定用正常株與不育株正反交，觀察F1代單株的育性分離情況繼續(xù)獲得F2BC1RF2等遺傳分析世代，并觀察其后代育性表型鑒定環(huán)境與育性之間的關(guān)系第三十四頁，共四十四頁。（二）光溫敏核不育雜種品種的選育技術(shù)指標：除具有其他不育系的特點外，還要求其育性轉(zhuǎn)換特性明顯選育途徑：雜交轉(zhuǎn)育、系統(tǒng)選育、誘變選育和組織培養(yǎng)選育程序1.光溫敏核不育的選育第三十五頁，共四十四頁。2.光溫敏核不育系的鑒定不同生態(tài)點的分期種植鑒定人工氣候箱（室）鑒定第三十六頁，共四十四頁。3.兩系雜種品種的選配及利用SXRF1繁殖制種SS光溫誘導可育光溫誘導不育第三十七頁，共四十四頁。（三）生態(tài)穩(wěn)定型核不育雜種優(yōu)勢利用1.隱性核不育系的選育和利用雙基因隱性核不育的遺傳和選育第三十八頁，共四十四頁。兄妹交繁殖不育系：Bnms1ms1ms2ms2×BnMs1ms1ms2ms2(Bnms1ms1Ms2ms2)(50%不育株

)(50%可育株)50%可育株

BnMs1ms1ms2ms2(或Bnms1ms1Ms2ms2)(制種時拔除)+50%不育株Bnms1ms1ms2ms2

制種：50%不育株

Bnms1ms1ms2ms2×恢復系

BnMs1Ms1ms2ms2(Bnms1ms1Ms2Ms2、

BnMs1Ms1Ms2Ms2)

F1:BnMs1ms1ms2ms2(Bnms1ms1Ms2ms2、BnMs1ms1Ms2ms2)

（全可育,雜交種子）雙基因隱性核不育的繁殖制種模式第三十九頁，共四十四頁。2.顯性核不育系的選育和利用第四十頁，共四十四頁。雄性不育系利用的思考系統(tǒng)安全性制種的產(chǎn)量開花習性不育的負效應轉(zhuǎn)育的易操作性轉(zhuǎn)基因途徑的綜合利用第四十一頁，共四十四頁。討論課基本組織方式1、按班級分成5個小組，每小組指定1人為組長，選擇1人做報告2、題目從提供的題目中任意選擇，但一個班上不能有3個小組題目相同3、分數(shù)計算：打出的分數(shù)為小組發(fā)言人及小組長分數(shù)；小組長為小組成員打分（組長分×百分比）4、評分標準為內(nèi)容（6分） 表述（6分）回答（3分）5、時間：匯報時間7分鐘內(nèi)，回答問題時間為3分鐘第四十二頁，共四十四頁。不育突變體的鑒定1、確定是核不育還是質(zhì)不育突變

不育株×自交系（大量側(cè)交）

S(rfrf)×N(rfrf)

F1全部不育，基本可以判定是細胞質(zhì)雄性不育

不育株×自交系（大量側(cè)交）

S(rfrf)×N(rfrf)orS(rfrf)×N(RfRf)

F1要么是全可育，要么是全不育，基本可以判定是細胞質(zhì)雄性不育進一步確認是細胞質(zhì)不育：A無法通過進一步的遺傳分析確認對于B，則可以通過育性恢復的F1植株和保持系（作母本）測交，再對測交后代自交即可區(qū)分。N(rfrf)×[S(rfrf)×N(RfRf)]F1------F2-------全可育AB第四十三頁，共四十四頁。

不育株×自交系（大量側(cè)交）