第六節(jié)雄性不育在雜種優(yōu)勢(shì)中的利用

第六節(jié)雄性不育在雜種優(yōu)勢(shì)中的利用第一頁，共四十二頁，2022年，8月28日第二頁，共四十二頁，2022年，8月28日主要內(nèi)容雄性不育的概念及其分類雄性不育的生物學(xué)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三頁，共四十二頁，2022年，8月28日兩性花植物中，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四頁，共四十二頁，2022年，8月28日世代交替：孢子體不育和配子體不育遺傳學(xué)：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(biāo)準(zhǔn)第五頁，共四十二頁，2022年，8月28日（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六頁，共四十二頁，2022年，8月28日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七頁，共四十二頁，2022年，8月28日由細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因和對(duì)應(yīng)的細(xì)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(dú)由細(xì)胞核基因控制的雄性不育類型稱為核不育（GMS），育性與細(xì)胞質(zhì)無關(guān)（二）核質(zhì)互作雄性不育及細(xì)胞核雄性不育第八頁，共四十二頁，2022年，8月28日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(fù)系：用來給不育系授粉，能使不育系正常結(jié)實(shí)，并恢復(fù)F1正常生育能力的品種叫雄性不育恢復(fù)系，簡稱恢復(fù)系，或R系。S(RR)；N(RR)A.CMS三系的概念第九頁，共四十二頁，2022年，8月28日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頁，共四十二頁，2022年，8月28日同一物種內(nèi)，胞質(zhì)不育基因與核內(nèi)恢復(fù)基因存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，不同的不育基因?qū)?yīng)不同的恢復(fù)基因不同的不育系類型之間的恢保關(guān)系不同C.多種質(zhì)核基因?qū)?yīng)的遺傳作物CMS胞質(zhì)類型油菜水稻玉米Pol、ogu、nap、tourWA、BT、HLT、C、S、Y、EP第十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日主基因（majorgene）不育：一對(duì)或兩對(duì)核基因與對(duì)應(yīng)的不育胞質(zhì)決定的不育性。油菜polCMS多基因（polygene）不育：由兩對(duì)以上核基因與對(duì)應(yīng)的不育胞質(zhì)共同決定的不育性（F1的恢復(fù)強(qiáng)度不同，F(xiàn)2的分離也很復(fù)雜）。小麥T型不育系D.主基因不育和多基因不育第十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日2、細(xì)胞核雄性不育顯性細(xì)胞核雄性不育隱性細(xì)胞核雄性不育第十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日光敏型：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(shí)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十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日低溫處理

10oC/5oC中溫處理20oC/10oC高溫處理30oC/20oC第十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日低溫條件下可自交結(jié)實(shí)高溫條件下自交不能結(jié)實(shí)第十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日（四）人工創(chuàng)造植物雄性不育Mariani(1990,1992)基因工程雄性不育第十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)基因雄性不育株(雜)♀TA29-Barnase-35S-Bar轉(zhuǎn)基因受體系♂———×除草劑第十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日BayerCropscienceSeedLink?hybridizationsystemMonsantoOguraCMSsystem迪卡系列第十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日二、雄性不育的生物學(xué)特性第二十頁，共四十二頁，2022年，8月28日雄配子發(fā)育過程

第二十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日雄配子發(fā)育過程

第二十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日雄配子發(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(duì)、聯(lián)會(huì)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第二十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日一種油菜GMS的敗育過程切片圖示第二十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日三、核質(zhì)互作雄性不育雜種品種的選育第二十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日（一）不育系和保持系選育

核置換法

回交轉(zhuǎn)育法（品種間）

人工制保法第二十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日♀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）選育不育系第二十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日♀3197Aⅹ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(hào)原新一號(hào)不育系保持系回交轉(zhuǎn)育法培育不育系第二十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日回交轉(zhuǎn)育中，不育系和保持系同時(shí)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二十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日（二）恢復(fù)系的選育雜交選育法（恢復(fù)系×

恢復(fù)系，恢復(fù)系×品種，不育系×恢復(fù)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(fù)系第三十頁，共四十二頁，2022年，8月28日回交轉(zhuǎn)育培育新恢復(fù)系程序不育系ⅹ恢復(fù)系（恢復(fù)性強(qiáng)，配合力差）S（rfrf）N（RfRf）單交F1（可育）ⅹ甲品種（配合力強(qiáng)，恢復(fù)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(fù)系）從雜種后代中選育，是將保持系轉(zhuǎn)育成恢復(fù)系的方法第三十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日四、細(xì)胞核雄性不育雜種品種的選育第三十二頁，共四十二頁，2022年，8月28日（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)系第三十三頁，共四十二頁，2022年，8月28日（二）光溫敏核不育雜種品種的選育技術(shù)指標(biāo)：除具有其他不育系的特點(diǎn)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三十四頁，共四十二頁，2022年，8月28日2.光溫敏核不育系的鑒定不同生態(tài)點(diǎn)的分期種植鑒定人工氣候箱（室）鑒定第三十五頁，共四十二頁，2022年，8月28日3.兩系雜種品種的選配及利用SXRF1繁殖制種SS光溫誘導(dǎo)可育光溫誘導(dǎo)不育第三十六頁，共四十二頁，2022年，8月28日（三）生態(tài)穩(wěn)定型核不育雜種優(yōu)勢(shì)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三十七頁，共四十二頁，2022年，8月28日兄妹交繁殖不育系：Bnms1ms1ms2ms2×BnMs1ms1ms2ms2(Bnms1ms1Ms2ms2)(50%不育株

)(50%可育株)50%可育株

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

制種：50%不育株

Bnms1ms1ms2ms2×恢復(fù)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三十八頁，共四十二頁，2022年，8月28日2.顯性核不育系的選育和利用第三十九頁，共四十二頁，2022年，8月28日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(xí)性不育的負(fù)效應(yīng)轉(zhuǎn)育的易操作性轉(zhuǎn)基因途徑的綜合利用第四十頁，共四十二頁，2022年，8月28日討論課基本組織方式1、按班級(jí)分成5個(gè)小組，每小組指定1人為組長，選擇1人做報(bào)告2、題目從提供的題目中任意選擇，但一個(gè)班上不能有3個(gè)小組題目相同3、分?jǐn)?shù)計(jì)算：打出的分?jǐn)?shù)為小組發(fā)言人及小組長分?jǐn)?shù)；小組長為小組成員打分（組長分×百分比）4、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為內(nèi)容（6分） 表述（6分）回答（3分）5、時(shí)間：匯報(bào)時(shí)間7分鐘內(nèi)，回答問題時(shí)間為3分鐘第四十一頁，共四十二頁，2022年，8月28日不育突變體的鑒定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)