玉米的雄性不育是什么意思 男性不育研究重大突破

一笑而過2022-08-04 10:10:303576

哪位農(nóng)業(yè)工作者能給解釋一下玉米的保持系.不育系.恢復(fù)系是怎么回事?最好通俗易懂一點.謝謝?什么叫雄性不育,有哪些類型,有何特點,生產(chǎn)上主要利用哪種類型,為什么?保持系.自花授粉.異花授粉.雄性不育系.恢復(fù)系是啥意思?,雄性不育的介紹,何謂質(zhì)核互作雄性不育?它是如何利用雜種優(yōu)勢的?玉米雄穗沒有花粉,花粉少,是什么原因?謝謝?

本文導(dǎo)航

玉米旱天打矮壯素會怎么樣

保持系:即雄性不育保持系,是即能使母本結(jié)實,又能產(chǎn)生后代保持不育特性

不育系:雄性花蕊發(fā)育不正常,不能產(chǎn)生可育花粉,但是雌蕊發(fā)育正常,可以接受其他植株的花粉

恢復(fù)系:使雄性不育系的后代恢復(fù)可育的品種

在玉米的生產(chǎn)過程中由于發(fā)現(xiàn)玉米的雜種(F1)具有雜種優(yōu)勢。而F1代種植下去的F2代則不具備這種特點。為了能一直獲得F1性狀的雜種,而且大規(guī)模的生產(chǎn),就需要考慮玉米雜交育種的可行問題。玉米是雌雄同株異花植株,生產(chǎn)上一般雜交育種需要先對部分玉米去雄,再雜交,比較麻煩。所以有了以上三品種,一般雄性不育的保持系是為解決雄性不育自身留種的問題。生產(chǎn)中用不育系做母本,恢復(fù)系做父本雜交即可得我們所需的雜種優(yōu)勢個體了。

導(dǎo)致男性不育常見的因素

雄性不育,動、植物雄性細胞或生殖器官喪失生理機能的現(xiàn)象。由加特綱(K.F.Gantner)1844年和達爾文(C.Darwin)1890年最早發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)雄性不育植物200多種。關(guān)于雄性不育有“三型”或“二型”說和“核質(zhì)不協(xié)調(diào)說”2種理論。

雄性不育(Genetic Male Sterility):花藥或花粉不能正常發(fā)育的現(xiàn)象。一旦形成,是可遺傳。雄性不育的植株,雌蕊能正常發(fā)育。

細胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有顯性核不育和隱形核不育,遺傳方式符合孟德爾遺傳定律。根據(jù)對光的反應(yīng)又分為兩種:

(1)不受光影響的核雄性不育:與光溫影響無關(guān)。

(2)光溫敏核雄性不育:受光和溫度影響。高溫或長日——不育;適溫短日——可育。

細胞質(zhì)雄性不育:表現(xiàn)為母體遺傳、花粉敗育和雌穗正常??梢员伙@性核恢復(fù)基因恢復(fù)育性。敗育時期不同可分為:

(1)配子體不育:主要形成在花粉粒進行有絲分裂形成配子精細胞的過程。

(2)孢子體不育:可發(fā)生在花藥造飽細胞增殖至花粉母細胞進行減數(shù)分裂的整個過程。

在有性繁殖過程中,由于生理上或遺傳上的原因造成植物的雌性器官正常,雄性器官不正常,不能產(chǎn)生花粉或花粉敗育而不能授粉的現(xiàn)象.

雄性不育 可分為 雄蕊退化 花粉敗育 功能不全3種類型。

什么是自交系育種

保持系,是當作為父本與不育系雜交時,能使F1保持雄性不育性的植物品系

保持系(maintainerline)

當作為父本與不育系雜交時,能使F1保持雄性不育性的植物品系。保持系的遺傳組成為N(rfrf),不育系的遺傳組成為S(rfrf),它們雜交后所產(chǎn)生的F1仍然是不育的即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)(♀)→S(rfrf)(F1)(不育)。為此,保持系的細胞核必須具有與不育系一樣的純合不育基因,即rfrf,而細胞質(zhì)則具有能育基因N。這樣,保持系的雄性器官仍能正常發(fā)育并自交結(jié)實,又能作為父本與不育系雜交,使不育系的雄性不育性不斷遺傳下去,所以保持系是不育系賴以傳代的必不可少的父本品系。

雄性不育系,雌雄同株植物中,雄蕊發(fā)育不正常,不能產(chǎn)生有功能的花粉,但它的雌蕊發(fā)育正常,能接受正?;ǚ鄱芫Y(jié)實,并能將雄性不育性遺傳給后代的植物品系。

雄性不育類型

細胞質(zhì)遺傳

(1)細胞質(zhì)雄性不育型,簡稱質(zhì)不育型,表現(xiàn)為細胞質(zhì)遺傳。通常以單一的細胞質(zhì)基因S和N分別代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉給雄性不育株雌蕊授粉,能正常結(jié)實,但F1植株仍表現(xiàn)為雄性不育的母體性狀,因而不能自交產(chǎn)生F2,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上不能利用。

細胞核遺傳

(2)細胞核雄性不育型,簡稱核不育型,表現(xiàn)為細胞核遺傳,雄性不育性大多為一對隱性基因(msms)所控制,正??捎詾橄鄬Φ娘@性基因(MsMs)所控制。雄性不育株與正常株雜交,F(xiàn)1植株為雄性可育(Msms);F1自交產(chǎn)生的F2,可育株與不育株之比為3∶1,難以用普通方法保持雄性不育系,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也不可能廣泛利用。

核、質(zhì)互作遺傳

(3)核-質(zhì)互作不育型,表現(xiàn)為核-質(zhì)互作遺傳。不但需要細胞質(zhì)有不育基因S,而且需要細胞核里有純合的不育基因(rfrf),二者同時存在,方能使植株表現(xiàn)為雄性不育。如胞質(zhì)基因為可育N,則不論核基因是可育(RfRf)還是不育(rfrf),都表現(xiàn)為雄性可育。同樣,如核里具有可育基因(RfRf)或(Rfrf),則不論胞質(zhì)基因是可育N還是不育S,也都表現(xiàn)為雄性可育。這種由核-質(zhì)互作形成的雄性不育系,其遺傳組成為S(rfrf),不能產(chǎn)生正常的花粉,但可作為雜交母本。由于能找到保持系N(rfrf)[用它與不育系雜交,所產(chǎn)生的F1仍能保持雄性不育,即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)→S(rfrf)(F1)(不育)]并能接受恢復(fù)系S(RfRf)或N(RfRf)[用它們與不育系雜交,所產(chǎn)生的F1都是可育的,即:S(rfrf)(♀)×S(RfRf)→S(Rfrf)(F1)(可育),或S(rfrf)(♀)×N(RfRf)→S(Rfrf)(F1)(可育)]的花粉,使F1恢復(fù)為雄性可育,F(xiàn)1植株自交產(chǎn)生F2,所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以廣泛應(yīng)用。雄性不育系可以免除人工去雄,節(jié)約人力,降低種子成本,還可保證種子的純度。目前水稻、玉米、高粱、洋蔥、蓖麻、甜菜和油菜等作物已經(jīng)利用雄性不育系進行雜交種子的生產(chǎn);對其他作物的雄性不育系,也正在進行廣泛的研究。

恢復(fù)系[N(RfRf)]:是指某一品系與不育系雜交后可使子代恢復(fù)雄性可育特征。

大田中使用的雜交種應(yīng)當是雄性可育的,否則就不能夠自交結(jié)實。那么,用什么品種與雄性不育系雜交才能產(chǎn)生雄性可育的雜交種呢?從上圖中可以看出,用基因型為N(RR)的品種作父本,與基因型為S(rr)的雄性不育系雜交,才能使后代恢復(fù)可育性。這種能夠使雄性不育系的后代恢復(fù)可育性的品種,叫做雄性不育恢復(fù)系(簡稱恢復(fù)系)。用這樣的種子在田間大面積播種,長成的植株既可以通過傳粉而結(jié)實,又可以在各方面表現(xiàn)出較強的優(yōu)勢。在雜交育種中,雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢復(fù)系必須配套使用。這就是人們常說的三系配套。

自花授粉

指一株植物的花粉,對同一個體的雌蕊進行受粉的現(xiàn)象。在兩性花的植物中,又可分為同一花的雄蕊與雌蕊間進行受粉的同花受粉(菜豆屬)和在一個花序(個體)中不同花間進行受粉的鄰花受粉(gei-tonogany),以及同株不同花間進行受粉的同株異花受粉。被子植物大多為異花受粉,少數(shù)為自花受粉。高粱就是自花受粉為主。

異花授粉

有的植物雄蕊和雌蕊不長在同一朵花里,甚至不長在同一株植物上,這些花就無法自行授粉了,它們的雌蕊必須得到另一朵雄花的花粉,叫做異花授粉。

男性不育研究重大突破

雄性不育,動、植物雄性細胞或生殖器官喪失生理機能的現(xiàn)象。由加特綱(K.F.Gantner)1844年和達爾文(C.Darwin)1890年最早發(fā)現(xiàn)?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)雄性不育植物200多種。關(guān)于雄性不育有“三型”或“二型”說和“核質(zhì)不協(xié)調(diào)說”2種理論。20世紀中葉美國已將雄性不育系應(yīng)用于玉米、高梁生產(chǎn)中。中國于20世紀70年代在水稻生產(chǎn)中應(yīng)用。

育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理

不育的細胞質(zhì)基因(S)和相對應(yīng)的核不育基因(msms)同時存在時,個體表現(xiàn)不育。只要一個不滿足不育條件即可育—核可育,質(zhì)可育即可育;核不育,質(zhì)可育即可育;核可育,質(zhì)不育,即可育;核不育,質(zhì)不育即不育。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以廣泛應(yīng)用。雄性不育系可以免除人工去雄,節(jié)約人力,降低種子成本,還可保證種子的純度。水稻、玉米、高粱、洋蔥、蓖麻、甜菜和油菜等作物已經(jīng)利用雄性不育系進行雜交種子的生產(chǎn);對其他作物的雄性不育系,也正在進行廣泛的研究。

擴展資料

核-質(zhì)互作不育型,表現(xiàn)為核-質(zhì)互作遺傳。不但需要細胞質(zhì)有不育基因S,而且需要細胞核里有純合的不育基因(rfrf),二者同時存在,方能使植株表現(xiàn)為雄性不育。如胞質(zhì)基因為可育N,則不論核基因是可育(RfRf)還是不育(rfrf),都表現(xiàn)為雄性可育。

同樣,如核里具有可育基因(RfRf)或(Rfrf),則不論胞質(zhì)基因是可育N還是不育S,也都表現(xiàn)為雄性可育。這種由核-質(zhì)互作形成的雄性不育系,其遺傳組成為S(rfrf),不能產(chǎn)生正常的花粉,但可作為雜交母本。

由于能找到保持系N(rfrf)[用它與不育系雜交,所產(chǎn)生的F1仍能保持雄性不育,即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)→S(rfrf)(F1)(不育)]并能接受恢復(fù)系S(RfRf)或N(RfRf)[用它們與不育系雜交。

所產(chǎn)生的F1都是可育的,即:S(rfrf)(♀)×S(RfRf)→S(Rfrf)(F1)(可育),或S(rfrf)(♀)×N(RfRf)→S(Rfrf)(F1)(可育)]的花粉,使F1恢復(fù)為雄性可育,F(xiàn)1植株自交產(chǎn)生F2。

參考資料來源:百度百科-核質(zhì)互作不育型

參考資料來源:百度百科-植物雄性不育

玉米開花沒花粉怎么辦

可能的原因:雄穗發(fā)育了小花敗育,從而形成花粉少或者沒有花粉,導(dǎo)致授粉不良。植物胚胎敗育是指由于植物自身的原因,導(dǎo)致植物胚胎在發(fā)育過程中的任何一個階段死亡,或者即使幼胚發(fā)育為成熟種子胚,但在常規(guī)條件也不能萌發(fā)或發(fā)育后,不能正常結(jié)出果實的現(xiàn)象。

當遇有環(huán)境條件不適,頂部的小花或受精胚常因養(yǎng)分供應(yīng)不足而發(fā)生敗育。雄性不育包括花藥退化、花粉敗育、絨氈層細胞結(jié)構(gòu)異常等。

玉米多穗的幾種形態(tài)

1、多指穗。在植株中部的同一莖節(jié)(葉)處同時長出多個小穗,形似手指狀,基本不結(jié)籽,成為“手指”穗。

2、單稈多穗。在玉米植株中部的3個以上不同莖節(jié)處分別長出1--2個小穗,致使玉米單株上結(jié)有多個無效果穗。

3、稈多穗。在同一玉米植株莖節(jié)上分蘗出另外的植株,這些分蘗植株的莖節(jié)處分別長出多個無效果穗。

以上內(nèi)容參考:百度百科——敗育

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