玉米的雄性不育是什么意思 男性不育研究重大突破

一笑而过2022-08-04 10:10:303585

哪位农业工作者能给解释一下玉米的保持系.不育系.恢复系是怎么回事?最好通俗易懂一点.谢谢?什么叫雄性不育,有哪些类型,有何特点,生产上主要利用哪种类型,为什么?保持系.自花授粉.异花授粉.雄性不育系.恢复系是啥意思?,雄性不育的介绍,何谓质核互作雄性不育?它是如何利用杂种优势的?玉米雄穗没有花粉,花粉少,是什么原因?谢谢?

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保持系:即雄性不育保持系,是即能使母本结实,又能产生后代保持不育特性

不育系:雄性花蕊发育不正常,不能产生可育花粉,但是雌蕊发育正常,可以接受其他植株的花粉

恢复系:使雄性不育系的后代恢复可育的品种

在玉米的生产过程中由于发现玉米的杂种(F1)具有杂种优势。而F1代种植下去的F2代则不具备这种特点。为了能一直获得F1性状的杂种,而且大规模的生产,就需要考虑玉米杂交育种的可行问题。玉米是雌雄同株异花植株,生产上一般杂交育种需要先对部分玉米去雄,再杂交,比较麻烦。所以有了以上三品种,一般雄性不育的保持系是为解决雄性不育自身留种的问题。生产中用不育系做母本,恢复系做父本杂交即可得我们所需的杂种优势个体了。

导致男性不育常见的因素

雄性不育,动、植物雄性细胞或生殖器官丧失生理机能的现象。由加特纲(K.F.Gantner)1844年和达尔文(C.Darwin)1890年最早发现。现已发现雄性不育植物200多种。关于雄性不育有“三型”或“二型”说和“核质不协调说”2种理论。

雄性不育(Genetic Male Sterility):花药或花粉不能正常发育的现象。一旦形成,是可遗传。雄性不育的植株,雌蕊能正常发育。

细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐形核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。根据对光的反应又分为两种:

(1)不受光影响的核雄性不育:与光温影响无关。

(2)光温敏核雄性不育:受光和温度影响。高温或长日——不育;适温短日——可育。

细胞质雄性不育:表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。败育时期不同可分为:

(1)配子体不育:主要形成在花粉粒进行有丝分裂形成配子精细胞的过程。

(2)孢子体不育:可发生在花药造饱细胞增殖至花粉母细胞进行减数分裂的整个过程。

在有性繁殖过程中,由于生理上或遗传上的原因造成植物的雌性器官正常,雄性器官不正常,不能产生花粉或花粉败育而不能授粉的现象.

雄性不育 可分为 雄蕊退化 花粉败育 功能不全3种类型。

什么是自交系育种

保持系,是当作为父本与不育系杂交时,能使F1保持雄性不育性的植物品系

保持系(maintainerline)

当作为父本与不育系杂交时,能使F1保持雄性不育性的植物品系。保持系的遗传组成为N(rfrf),不育系的遗传组成为S(rfrf),它们杂交后所产生的F1仍然是不育的即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)(♀)→S(rfrf)(F1)(不育)。为此,保持系的细胞核必须具有与不育系一样的纯合不育基因,即rfrf,而细胞质则具有能育基因N。这样,保持系的雄性器官仍能正常发育并自交结实,又能作为父本与不育系杂交,使不育系的雄性不育性不断遗传下去,所以保持系是不育系赖以传代的必不可少的父本品系。

雄性不育系,雌雄同株植物中,雄蕊发育不正常,不能产生有功能的花粉,但它的雌蕊发育正常,能接受正常花粉而受精结实,并能将雄性不育性遗传给后代的植物品系。

雄性不育类型

细胞质遗传

(1)细胞质雄性不育型,简称质不育型,表现为细胞质遗传。通常以单一的细胞质基因S和N分别代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉给雄性不育株雌蕊授粉,能正常结实,但F1植株仍表现为雄性不育的母体性状,因而不能自交产生F2,农业生产上不能利用。

细胞核遗传

(2)细胞核雄性不育型,简称核不育型,表现为细胞核遗传,雄性不育性大多为一对隐性基因(msms)所控制,正常可育性为相对的显性基因(MsMs)所控制。雄性不育株与正常株杂交,F1植株为雄性可育(Msms);F1自交产生的F2,可育株与不育株之比为3∶1,难以用普通方法保持雄性不育系,在农业生产上也不可能广泛利用。

核、质互作遗传

(3)核-质互作不育型,表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因S,而且需要细胞核里有纯合的不育基因(rfrf),二者同时存在,方能使植株表现为雄性不育。如胞质基因为可育N,则不论核基因是可育(RfRf)还是不育(rfrf),都表现为雄性可育。同样,如核里具有可育基因(RfRf)或(Rfrf),则不论胞质基因是可育N还是不育S,也都表现为雄性可育。这种由核-质互作形成的雄性不育系,其遗传组成为S(rfrf),不能产生正常的花粉,但可作为杂交母本。由于能找到保持系N(rfrf)[用它与不育系杂交,所产生的F1仍能保持雄性不育,即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)→S(rfrf)(F1)(不育)]并能接受恢复系S(RfRf)或N(RfRf)[用它们与不育系杂交,所产生的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恢复为雄性可育,F1植株自交产生F2,所以在农业生产上可以广泛应用。雄性不育系可以免除人工去雄,节约人力,降低种子成本,还可保证种子的纯度。目前水稻、玉米、高粱、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用雄性不育系进行杂交种子的生产;对其他作物的雄性不育系,也正在进行广泛的研究。

恢复系[N(RfRf)]:是指某一品系与不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征。

大田中使用的杂交种应当是雄性可育的,否则就不能够自交结实。那么,用什么品种与雄性不育系杂交才能产生雄性可育的杂交种呢?从上图中可以看出,用基因型为N(RR)的品种作父本,与基因型为S(rr)的雄性不育系杂交,才能使后代恢复可育性。这种能够使雄性不育系的后代恢复可育性的品种,叫做雄性不育恢复系(简称恢复系)。用这样的种子在田间大面积播种,长成的植株既可以通过传粉而结实,又可以在各方面表现出较强的优势。在杂交育种中,雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系必须配套使用。这就是人们常说的三系配套。

自花授粉

指一株植物的花粉,对同一个体的雌蕊进行受粉的现象。在两性花的植物中,又可分为同一花的雄蕊与雌蕊间进行受粉的同花受粉(菜豆属)和在一个花序(个体)中不同花间进行受粉的邻花受粉(gei-tonogany),以及同株不同花间进行受粉的同株异花受粉。被子植物大多为异花受粉,少数为自花受粉。高粱就是自花受粉为主。

异花授粉

有的植物雄蕊和雌蕊不长在同一朵花里,甚至不长在同一株植物上,这些花就无法自行授粉了,它们的雌蕊必须得到另一朵雄花的花粉,叫做异花授粉。

男性不育研究重大突破

雄性不育,动、植物雄性细胞或生殖器官丧失生理机能的现象。由加特纲(K.F.Gantner)1844年和达尔文(C.Darwin)1890年最早发现。现已发现雄性不育植物200多种。关于雄性不育有“三型”或“二型”说和“核质不协调说”2种理论。20世纪中叶美国已将雄性不育系应用于玉米、高梁生产中。中国于20世纪70年代在水稻生产中应用。

育种方法所依据的遗传学原理

不育的细胞质基因(S)和相对应的核不育基因(msms)同时存在时,个体表现不育。只要一个不满足不育条件即可育—核可育,质可育即可育;核不育,质可育即可育;核可育,质不育,即可育;核不育,质不育即不育。

在农业生产上可以广泛应用。雄性不育系可以免除人工去雄,节约人力,降低种子成本,还可保证种子的纯度。水稻、玉米、高粱、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用雄性不育系进行杂交种子的生产;对其他作物的雄性不育系,也正在进行广泛的研究。

扩展资料

核-质互作不育型,表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因S,而且需要细胞核里有纯合的不育基因(rfrf),二者同时存在,方能使植株表现为雄性不育。如胞质基因为可育N,则不论核基因是可育(RfRf)还是不育(rfrf),都表现为雄性可育。

同样,如核里具有可育基因(RfRf)或(Rfrf),则不论胞质基因是可育N还是不育S,也都表现为雄性可育。这种由核-质互作形成的雄性不育系,其遗传组成为S(rfrf),不能产生正常的花粉,但可作为杂交母本。

由于能找到保持系N(rfrf)[用它与不育系杂交,所产生的F1仍能保持雄性不育,即:S(rfrf)(♀)×N(rfrf)→S(rfrf)(F1)(不育)]并能接受恢复系S(RfRf)或N(RfRf)[用它们与不育系杂交。

所产生的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恢复为雄性可育,F1植株自交产生F2。

参考资料来源:百度百科-核质互作不育型

参考资料来源:百度百科-植物雄性不育

玉米开花没花粉怎么办

可能的原因:雄穗发育了小花败育,从而形成花粉少或者没有花粉,导致授粉不良。植物胚胎败育是指由于植物自身的原因,导致植物胚胎在发育过程中的任何一个阶段死亡,或者即使幼胚发育为成熟种子胚,但在常规条件也不能萌发或发育后,不能正常结出果实的现象。

当遇有环境条件不适,顶部的小花或受精胚常因养分供应不足而发生败育。雄性不育包括花药退化、花粉败育、绒毡层细胞结构异常等。

玉米多穗的几种形态

1、多指穗。在植株中部的同一茎节(叶)处同时长出多个小穗,形似手指状,基本不结籽,成为“手指”穗。

2、单秆多穗。在玉米植株中部的3个以上不同茎节处分别长出1--2个小穗,致使玉米单株上结有多个无效果穗。

3、秆多穗。在同一玉米植株茎节上分蘖出另外的植株,这些分蘖植株的茎节处分别长出多个无效果穗。

以上内容参考:百度百科——败育

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