雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用課件

關(guān)于雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

雄性不育在雜種優(yōu)勢中的利用一、雄性不育概念及類別二、質(zhì)核互作雄性不育及其在生產(chǎn)上的利用三、核雄性不育及其在生產(chǎn)上的利用四、選育三系的方法第2頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三重點(diǎn)掌握內(nèi)容:

核不育有幾種類型，每種類型在生產(chǎn)上的利用狀況如何？第3頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三三、核雄性不育及其在生產(chǎn)上的利用核雄性不育一對基因控制兩對基因控制單隱性基因控制單顯性基因控制兩對顯性基因共同控制兩對隱性基因共同控制第4頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（一）單隱性基因(msms)控制的雄性不育性

1.如何產(chǎn)生的？MsMs正常可育誘變Msms正?？捎齅sMs2Msmsmsms第5頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2.如何繁殖的？msms（不育株）×MsMs（可育株）MsmsMsMsMsmsmsmsMsmsmsms3:1Msmsmsms1:1自由授粉，在不育株上收種可育株不育株第6頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3.生產(chǎn)上是如何利用的？①按5︰2的行比分別播種從不育株上收獲的種子和恢復(fù)系的種子；②在不育系中可育株與不育株各占50%，開花時逐株鑒別，拔除可育株；③成熟時，收獲不育株上的種子，即為雜交種。F1Msmsmsms×MsMS第7頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（二）單顯性基因控制的雄性不育性（MsMs）:不能得到穩(wěn)定的不育系；不能制成完全可育的商品雜交種。生產(chǎn)上無法利用單顯性基因控制的雄性不育性，來生產(chǎn)雜交種。MsMS（不育）×msms（可育）Msms×msmsMsmsmsms第8頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三典型的太谷核不育就是由顯性單基因控制的，目前在生產(chǎn)上是如何利用的？太谷核不育（MsMs，rht10rht10）矮變1號（msms,Rht10Rht10）

×MsRht10msrht10矮敗小麥第9頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三MsRht10msrht10矮敗小麥msrht10msrht10具有不同優(yōu)良性狀的小麥品種(高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗旱、抗寒等)×MsRht10msrht10msrht10msrht10msrht10msrht10×各具不同遺傳背景、各具不同優(yōu)良性狀的矮敗小麥按一定的比例混合不同的矮敗小麥種子，混合種植，每年僅收獲矮稈不育株上的種子，2-3代后就會得到聚合有不同優(yōu)良性狀的小麥新種質(zhì)第10頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

謝謝！第11頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三一、雄性不育概念及類別

雄性不育（malesterility）是指雄性器官發(fā)育不良，失去生殖功能，導(dǎo)致不育的特性。

雄性不育核不育（nucleicmalesterility）質(zhì)核互作不育（cytoplasmic-nucleicmalesterility）第12頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三二、質(zhì)核互作雄性不育及其在生產(chǎn)上的利用1.質(zhì)核互作雄性不育及三系的概念質(zhì)核互作雄性不育是受細(xì)胞質(zhì)不育基因和對應(yīng)的細(xì)胞核不育基因共同控制的不育類型，常被簡稱為胞質(zhì)不育。

假設(shè)控制細(xì)胞質(zhì)不育基因?yàn)镾,可育基因?yàn)镹；細(xì)胞核不育基因?yàn)閞f,可育基因?yàn)镽f。第13頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞核基因RfRf（可育）Rfrf（可育）rfrf（不育）N（可育）N(RfRf)N(Rfrf)N(rfrf)S（不育）S(RfRf)S(Rfrf)S(rfrf)S(rfrf)×N(rfrf)S(rfrf)S(rfrf)×N(RfRf)或S(RfRf)S(Rfrf)S(rfrf)×N(Rfrf)或S(Rfrf)S(Rfrf),S(rfrf)第14頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三具有S(rfrf)基因型的品系或自交系稱雄性不育系,簡稱不育系(malesterileline)。具有N(rfrf)基因型的品系或自交系,具有保持不育性在世代中穩(wěn)定傳遞的能力，稱雄性不育保持系，簡稱保持系(maintainerline)。具有N(RfRf)、S(RfRf)基因型的品系或自交系，能使不育性恢復(fù)正常，稱雄性不育恢復(fù)系，簡稱恢復(fù)系(restorerline)。第15頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2.遺傳特點(diǎn)⑴按雄性不育花粉敗育發(fā)生的過程,分為孢子體不育和配子體不育的遺傳。

孢子體不育

花粉育性的表現(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)。

S（rfrf）×N（RfRf）或S（RfRf）→S（Rfrf）

第16頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

配子體不育花粉的育性受配子體本身基因型控制，因此配子體基因?yàn)椴挥龝r花粉表現(xiàn)不育，配子體基因?yàn)榭捎龝r花粉表現(xiàn)正常。

S（rfrf）×N（RfRf）或S（RfRf）→S（Rfrf）第17頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（2）多種質(zhì)核基因?qū)?yīng)的遺傳

在細(xì)胞質(zhì)中存在多個可育和不育基因：N1→S1，N2→S2，N3→S3……Nn→Sn，在核內(nèi)染色體上相對的不育基因分別為rf1、rf2、rf3……rfn；其可育基因則相對應(yīng)為rf1→Rf1、rf2→Rf2、rf3→Rf3……rfn→Rfn，核內(nèi)的育性基因總是與細(xì)胞質(zhì)的育性基因發(fā)生對應(yīng)互作，不同的質(zhì)核對應(yīng)互作有不同的遺傳基礎(chǔ)和育性表現(xiàn)，它們之間是相互獨(dú)立，互不干擾的。

第18頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

同一植物內(nèi)不同的質(zhì)核不育類型,在表型特征和恢復(fù)性反應(yīng)上表現(xiàn)明顯的差異。每種不育類型都需要某一特定的恢復(fù)基因來恢復(fù)，反映出恢復(fù)基因的專效性和對應(yīng)性。如:玉米中38種來源不同的質(zhì)核型不育系,根據(jù)恢復(fù)性反應(yīng)的不同分為T、S、C三組。

TRf1Rf2SRf3CRf4第19頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三(3)主基因不育和多基因不育

所謂主基因不育是指一對或兩對核基因與對應(yīng)的不育胞質(zhì)基因決定的不育性。多基因不育性是指由兩對以上的胞質(zhì)基因與對應(yīng)的核基因共同決定的。

第20頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3.在生產(chǎn)上的應(yīng)用質(zhì)核互作雄性不育的特點(diǎn)是能夠獲得三系，實(shí)現(xiàn)三系配套,從而利用雜種優(yōu)勢。不育系S(rfrf)保持系N(rfrf)不育系S(rfrf)保持系N(rfrf)不育系S(rfrf)恢復(fù)系S(RfRf)N(RfRf)雜交種S(Rfrf)恢復(fù)系S(RfRf)N(RfRf)××繁殖田制種田大田生產(chǎn)第21頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三恢復(fù)系不育系第22頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三二、核雄性不育

（一）單隱性基因(msms)控制的雄性不育性

一般不能穩(wěn)定遺傳。但在棉花、甘藍(lán)型油菜上已被利用。如何產(chǎn)生和利用？第23頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三msms（不育株）×MsMs（可育株）MsmsMsMsMsmsmsmsMsmsmsms3:1Msmsmsms1:1自由授粉，在不育株上收種MsMs正?？捎T變第24頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三配置雜交種母本是從不育株上收獲的種子，可育株與不育株各占50%，開花時逐株鑒別，拔除可育株msms×MsMsF1Msms第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（二）單顯性基因控制的雄性不育性（MsMs）:

不能得到穩(wěn)定的不育系，不能制成完全可育的商品雜交種。第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（三）雙顯性基因控制的雄性不育系典型的例子是甘藍(lán)型油菜23A核雄性不育,它的遺傳模式是：Ms為顯性不育基因，Rf為顯性上位基因，能夠抑制Ms基因不育性的表達(dá)，從而恢復(fù)可育。不育系的基因型為MsMsrfrf，Msmsrfrf保持系的基因型為MsMsRfrf,msmsrfrf恢復(fù)系的基因型為MsMsRfRf,MsmsRfRf,msmsRfRf第27頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三純合兩型系保持模式MsMsrfrf×MsMsRfrfMsMsrfrf×MsMsRfrf(不育株50%)(可育株50%)雜合兩型系保持模式Msmsrfrf×msmsrfrfMsmsrfrf×msmsrfrf(不育株50%)(可育株50%)第28頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三純合兩型系中不育株的育性恢復(fù)模式MsMsrfrf×Ms-RfRf或msmsRfRfMs-Rfrf雜合兩型系中不育株的育性恢復(fù)模式Msmsrfrf×Ms-RfRf或msmsRfRfMs-Rfrf或msmsRfRf第29頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三（四）環(huán)境誘導(dǎo)的核雄性不育性即光溫誘導(dǎo)的雄性不育性。光敏型溫敏型光溫互作型遺傳特點(diǎn)：⑴細(xì)胞核隱性基因控制，屬孢子體不育。⑵受一對或兩對主基因控制，存在有微效基因的修飾作用。（3）有些可能還受多基因控制。第30頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三利用：通過二系法利用雜種優(yōu)勢優(yōu)點(diǎn)：免去不育系繁殖的異交過程;免去不育細(xì)胞質(zhì)帶來的各種負(fù)作用；由于恢復(fù)源廣，配置自由，獲得強(qiáng)優(yōu)組合的幾率大大提高。缺點(diǎn)：光溫敏核不育系的繁殖、制種過程受到一定光溫條件的制約第31頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三三、選育三系的方法1、遠(yuǎn)緣雜交核代換

S(RfRf)×N(rfrf)F1×N(rfrf)S(rfrf)第32頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2、回交轉(zhuǎn)育法現(xiàn)有不育系S(rfrf)×欲轉(zhuǎn)育的優(yōu)良品種或自交系N(rfrf)新的不育系S(rfrf)

一個非常優(yōu)秀的品種A且能配出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的雜種×強(qiáng)恢復(fù)系具有強(qiáng)恢復(fù)性的單株×A自交2代恢復(fù)系第33頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三S(RR)或S(Rr)×優(yōu)良品種選恢復(fù)性好的單株×優(yōu)良品種恢復(fù)系S(rr)×任一恢復(fù)系S(rr)×恢復(fù)力強(qiáng)的單株4-5次自交2代恢復(fù)系第34頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3、測交篩選法

不育系×一批優(yōu)良品種恢復(fù)系4、雜交選育法

恢×恢

恢×保

不×恢

第35頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三5、人工制保：將不育株制成保持系不育株S(rr)×可育品種N(RR)N(RR)×S(Rr)N(RR)N(Rr)S(rr)×N(RR)N(RR)N(Rr)S(rr)×N(rr)第36頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三不育系和保持系的具體要求

第一，不育性穩(wěn)定徹底，不育度和不育率達(dá)100%，自交不結(jié)實(shí)；第二，不育性能夠穩(wěn)定遺傳，不因環(huán)境變化和多代回交而改變；第三，群體的農(nóng)藝性狀整齊一致，與它的保持系相似；第四，雌性器官發(fā)育正常，能接受可育花粉而正常結(jié)實(shí)。在生產(chǎn)上具有應(yīng)用價值的優(yōu)良不育系，除上述四點(diǎn)基本要求外，還要具有：1、配合力好，具有高產(chǎn)潛力，優(yōu)良性狀多，不良性狀少；2、恢保面廣，可恢復(fù)性好；3、具有良好的花器構(gòu)造和開花習(xí)性，異交率高；4、品質(zhì)好，能配出商品價值和經(jīng)濟(jì)效益均高的雜種品種；5、抗性好，在抗逆性和抗病性方面均有較好表現(xiàn)；6、細(xì)胞質(zhì)不具嚴(yán)重弊病。保持系是不育系的同核異質(zhì)體，在相當(dāng)大的程度上可以說有什么樣的保持系就會有什么樣的不育系，上述對優(yōu)良不育系的種種要求，實(shí)際上也是對保