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第五节 雄性不育系的选育和利用 一、雄性不育的遗传类型 (一)细胞质雄性不育 雄性不育有细胞质基因和细胞核基因互作控制。 当胞质不育基因存在时,核内必须有相对应的一对 (或多对)隐性基因( msms ),个体才能表现不育。 胞质基因: S—— 不育; N—— 可育 细胞核基因 msms—— 不育; MsMs 、 Msms —— 可育 有六种组合基因型. 不育株和可育株交配结果: S ( msms) × N ( msms) S ( msms)
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第五节 雄性不育系的选育和利用 一、雄性不育的遗传类型 (一)细胞质雄性不育 雄性不育有细胞质基因和细胞核基因互作控制。 当胞质不育基因存在时,核内必须有相对应的一对 (或多对)隐性基因( msms),个体才能表现不育。 胞质基因:S——不育;N——可育 细胞核基因msms——不育;MsMs 、Msms ——可育 有六种组合基因型
不育株和可育株交配结果: S(msms)×N(msms) S(msms) S(msms) ×N(MsMs) S(Msms) S(msms) ×S(MsMs) S(Msms) S(msms) ×N(Msms) 1S(msms) +1S(Msms) S(msms) ×S(Msms) 1S(msms) +1S(Msms) S(msms)为雄性不育系 N(msms)为保持系 N(MsMs)和S(MsMs)为恢复系
细胞质雄性不育分为两种类型 1.孢子体不育 花粉育性决定于孢子体(植株)基因型。(Msms) 是可育株,自交后表现株间分离。 2.配子体不育 花粉育性决定与雄配子(花粉)的基因型。 S(Msms)是可育株,自交后代有一半植株的花粉是半不育的,表现为穗上分离。
(二)细胞核雄性不育类型 1.单基因隐性核不育 msms不育,Msms、MsMs可育 msms × Msms 1msms+1 Msms(甲型两用系) 2.单基因显性核不育 MSMS、MSms不育,msms可育 MSms × msms 1MSms+1 msms(乙型两用系) 3.核基因互作雄性不育 4.复等位基因雄性不育
(三)环境敏感型雄性不育 是指不育性表达主要受环境条件影响的一种不育类型。在 园艺植物上最早发现的大白菜温度敏感型雄性不育材料。 1990年,锦州市城郊乡农科站的李建刚,在一个地方大白 菜品种中发现,在较低温度下花粉发育正常,高温条件下花粉 败育。 2001年,沈阳农业大学冯辉证明了大白菜温敏型不育属于 高温不育型,不育性表达的阈值温度为日平均温度24 ℃ ,可 育的阈值温度为日均温16 ℃,日均温16-24 ℃为育性转换期, 此时的植株多表现嵌合不育。
二、雄性不育系的选育 细胞质雄性不育系的选育 (一)获得不育源 1.自然突变 2.人工诱变 3.远源杂交 4.自交和品种间杂交 5.引种
(二)选育保持系 1.测交及连续回交筛选保持系 以不育株为母本、选用准备作亲本之一的品系 内若干可育株作为父本成对杂交,选出F1全为不育 株的组合,其母本为不育系,父本为相应的保持系。 随后保持系自交,同时作为轮回亲本与不育系回交, 直到不育系和保持系性状一致为止(一般需回交4~ 5代)。
S(msms) ×N(msms) 100%不育 S(msms) ×N(msms) S(msms) ×N(msms) …… S(msms) ×N(msms)——保持系 S(msms)——新不育系 细胞质雄性不育系转育模式
若F1不育株率达不到100%,则应选不育株率最高的组合内的不育若F1不育株率达不到100%,则应选不育株率最高的组合内的不育 株做母本、可育株作父本继续成对杂交,其后每一世代都如此选择回交 直到不育株率达到或接近100%、其他性状与保持系一致为止(饱和回 交)。 S(msms) ×N(msms) 选不育株 S(msms) ×N(msms) 选不育株 S(msms) ×N(msms) …… 选不育株 S(msms) ×N(msms)——保持系 100%不育株 S(msms)——新不育系 细胞质雄性不育系转育模式
2.人工合成保持系 不育系 保持系
三、雄性不育系的利用 利用细胞质雄性不育系配制杂交种 三系配套 即不育系、保持系 恢复系配套使用。 F1的父本必须是恢复系,以营养器官为收获产品的蔬菜和观叶植物的F1父本不必是恢复系。
制种方法至少设立两个隔离区。 一个为雄性不育系和保持系繁殖区 在这个区内按1:3~4的行比种植保持 系和不育系,隔离区内任其自由授粉或人 工辅助授粉。在不育系上收的种子大部分 用作下一年F1种子的生产,少部分用作不 育系的繁殖,在保持系上收获的种子仍作 保持系用。
另一个隔离区为F1制种区 在这个区内,按1:3-4的行比栽植父本和 雄性不育系。隔离区内任其自由授粉或人工辅 助授粉。在不育性上收获的种子即为F1种子, 下一年用于生产。在父本行上收获的种子,下 一年继续作父本用于F1制种。实际情况是这类 不育系的不育株很难达到100%,故父本系和保 持系的繁殖须另设隔离区。
不育系×保持系 第一年 第二年 第三年 生产田 三系配套制种 不育系×保持系 不育系×(父本)恢复系 不育系×保持系 不育系×(父本)恢复系
作业: 1.说明各种杂种种子生产方法的优缺点。 2.细胞质雄性不育系选育方法步骤。 3.画图说明利用细胞质雄性不育系生产杂种的方法。