水稻的雄性不育性

水稻的雄性不育性應用雄性不育系是水稻雜種優(yōu)勢利用的基本途徑和必要條件。我國雜交稻的成功最早開始于野敗不育細胞質的發(fā)現(xiàn)和應用，20世紀70年代育成了第一批三系不育系，其保持系均為浙江等地的早秈優(yōu)良品種，還有一些利用日本常規(guī)粳稻作保持系的BT型不育系。20世紀80年代研究發(fā)掘了更多的不育細胞質源，育成D型、岡型、紅蓮型、印尼水田谷型、滇型等多種不育系，其保持系大多是雜交選育獲得。20世紀90年代由于科技政策的導向使兩用核不育系發(fā)展迅速。進入21世紀以后三系不育系逐漸復蘇，形成了與兩系不育系共同發(fā)展局面。袁隆平朱英國植株的花粉敗育、不能產(chǎn)生有功能的雄配子的特性稱為雄性不育性（male-sterility）。利用雄性不育性有利于避免自交，提高自然異交率，增強植物種的生活力和適應性。用雄性不育的植株作母本，通過異花授粉，可以得到大量的雜交種子，是利用雜種優(yōu)勢極其寶貴的性狀和親本資源，現(xiàn)已廣泛應用于水稻雜交水稻種子生產(chǎn)中。水稻雄性不育性的概念水稻的敗育花粉水稻發(fā)正?；ǚ壑参锸苓z傳控制的雄性不育性分為兩大類：1、細胞質雄性不育性（cytoPlasmicnucleicmalesterility）這類雄性不育性是受細胞質的育性基因與細胞核中相對應的育性基因互作決定的，實際上是質核互作控制的雄性不育性。雄性不育性的分類2、細胞核雄性不育性（nucleicmalesterility）這類雄性不育性是受核基因控制的，多為隱性，水稻中發(fā)現(xiàn)了光、溫敏核雄性不育性。不育可育細胞質雄性不育性（cytoPlasmicynucleicmalesterility）質核互作雄性不育性的遺傳有下列3種基本模式：細胞核：不育基因用r表示可育基因用R表示R對r呈顯性細胞質：不育基因用S表示可育基因用N表示關系：R對r呈顯性，核可育基因R可以抑制質不育基因S的表達當水稻的一個品系具有細胞質雄性不育基因（s)和相對應的細胞核隱性雄性不育基因（rfrf）時，其基因型為S（rfrf），表現(xiàn)型為雄性不育，就是細胞質雄性不育系（malesterileline）。當一個品系具有正常的細胞質基因（N）和雄性不育系相同的隱性核基因（rfrf）時，其基因型為N（rfrf），表現(xiàn)型為雄性可育。用它的花粉對雄性不育系的雌花授粉，結果為：S（rfrf）×N（rfrf）→S（rfrf），所產(chǎn)生的后代仍保持雄性不育性，稱之為保持系。Nrfrf雄性可育♂保持系Srfrf雄性不育♀×Srfrf雄性不育F1當水稻的一個品系的細胞核具有與細胞質不育基因相對應的育性顯性恢復基因（RfRf），不論它是正常細胞質或是不育細胞質，其基因型為N（RfRf）或S（RfRf），表現(xiàn)型均為雄性可育。用它的花粉對雄性不育系授粉，結果是：S（rfrf）×N（RfRf）或s（rfrf）→S（Rfrf），所產(chǎn)生的后代恢復雄性可育，稱之為恢復系。S/NRfRf雄性可育♂恢復系Srfrf雄性不育♀×S雄性可育F1RfRf細胞核雄性不育性（nucleicmalesterility）石明松發(fā)現(xiàn)的湖北光敏感核不育水稻（photoperiodsensitivegenicmalesterilerice），經(jīng)研究表明，它的雄性不育性是受一對隱性基因控制，其光敏感性則受1—2對基因控制，因而湖北光敏感核不育水稻材料具有在長日照條件下誘導雄花不育，在短日照條件下誘導雄花可育，而雜交F1又全部可育的特性。同一品系既可能作母本配制雜交種，又可自己繁殖后代，做到一系兩用，是一種十分寶貴的雄性不育資源。但由于自然光、溫條件的復雜性，不同年度和地區(qū)間，光、溫條件的變化以及不同遺傳背景的影響等，都可能造成育性的波動，所以在育種和種子生產(chǎn)上有較大難度。育性轉換目前實用型光溫敏兩用核不育系的育性可以從可育轉成半不育、不育，從不育轉成可育，這種現(xiàn)象稱為育性轉換。導致兩用核不育系育性發(fā)生轉換的原因是外界溫度與光照的變化?！獜堊試?992）實用型光溫敏兩用核不育系的溫光反應是：在高溫長日照時，表現(xiàn)雄性不育；在低