植物雄性不育原因探究和应用培训课件.ppt

1、植物雄性不育原因探究和应用雄性不育系（雄性不育系（male sterile line）：）：由遗传上稳定，雌蕊正常而花粉由遗传上稳定，雌蕊正常而花粉失去功能，必须依靠外来正常花粉授失去功能，必须依靠外来正常花粉授粉才能结实的植株构成的品种或者品粉才能结实的植株构成的品种或者品系。系。2植物雄性不育原因探究和应用 雄性不育在植物界中是普遍存雄性不育在植物界中是普遍存在着的现象。目前，已经在在着的现象。目前，已经在43科、科、162属、属、320个种中发现雄性不育。个种中发现雄性不育。包括玉米、水稻、小麦、高粱、油菜、包括玉米、水稻、小麦、高粱、油菜、棉花等主要农作物。棉花等主要农作物。3植物雄性

2、不育原因探究和应用猜一猜！可可 育育 的的不不 可可 育育4植物雄性不育原因探究和应用5植物雄性不育原因探究和应用6植物雄性不育原因探究和应用包含有许多不同的形式：包含有许多不同的形式：a.雌雄异株植物群体中完全缺乏雄性个体或雌雄异株植物群体中完全缺乏雄性个体或 具具高度缺陷的雄性个体；高度缺陷的雄性个体；b.雌雄同株植物中雄性器官萎缩、畸形或消雌雄同株植物中雄性器官萎缩、畸形或消 失；失；c.不能形成正常的小孢子发生组织；不能形成正常的小孢子发生组织；d.小孢子发生异常，形成不完善的、不能存小孢子发生异常，形成不完善的、不能存 活的、畸形的或败育的花粉；活的、畸形的或败育的花粉；e.花粉不能

3、成熟或无萌发能力；花粉不能成熟或无萌发能力；f.形成有生活力的花粉但花药不开裂。形成有生活力的花粉但花药不开裂。7植物雄性不育原因探究和应用雄性不育植株的产生原因：、外因、外因、内因、内因8植物雄性不育原因探究和应用、外因、外因 人工去雄 感染病毒、细菌 恶劣环境条件，如干旱、高温、寒冷等 其他9植物雄性不育原因探究和应用、内因 可遗传因素可遗传因素 非可遗传因素非可遗传因素10植物雄性不育原因探究和应用一、可遗传因素：这是雄性不育产生的根本原因，可再分为三种不同的类型。11植物雄性不育原因探究和应用1.细胞质雄性不育型，简称质不育 表现为质遗传，通常以单一的细胞质基因S和N控制，分别代表不育

4、和可育SN不育可育12植物雄性不育原因探究和应用SN授粉授粉F1 F1自交不能产生F2，故农业生产上一般无法利用。13植物雄性不育原因探究和应用2.细胞核雄性不育型，简称核不育 表现为细胞核遗传，一般由一对基因控制，但也有23对基因互作而产生的雄性不育（如莴苣）。假如控制花粉育性的是一对基因，则核不育还可分为两种情形：14植物雄性不育原因探究和应用（1）大多数情况下，不育基因是由隐性基因（msms）控制，正常可育型为显性基因（MsMs）。二者杂交产生F1（Msms）为可育的；F1自交产生的F2中，可育株与不育株之比为3:1。分离出F2中的不育和杂合可育植株，可用作两系法育种。但由于其选择杂合植

5、株的困难性，一般用于繁殖系数高、用种量少的作物（如番茄等）。15植物雄性不育原因探究和应用 另外，还有一些正常可育植株是一对显性基因（MsMs），但发生隐性突变，成为杂合体（Msms），自交后将分离出纯和不育型植株（msms）。16植物雄性不育原因探究和应用3.核质互作不育型 表现为核质互作遗传，一般质基因为S，同时核基因为rfrf的植株才表现为雄性不育，其余均为可育型植株。Srfrf不可育18植物雄性不育原因探究和应用NRf_NrfrfSRf_均可育19植物雄性不育原因探究和应用这一类的植株可用作三系法杂交品种。不育系保持系恢复系20植物雄性不育原因探究和应用二、非可遗传因素 这是植物雄性不

6、育的主要表现型原因，其中一部分是环境作用的结果，一部分是基因突变的结果。21植物雄性不育原因探究和应用1.绒毡层的发育缺陷 绒毡层是花药壁的最内层细胞，直接与花药药室中的花粉母细胞及以后发育中的花粉接触，是将孢子体组织的物质输往配子体的最后中转站。22植物雄性不育原因探究和应用NoImage 绒毡层细胞中的内质网、线粒体等结构不正常发育时，会导致绒毡层细胞的降解，造成两种结果：（1）花粉在单核靠边期败育；（2）影响小孢子的发育，使花粉败育。23植物雄性不育原因探究和应用2.ATP酶的影响 ATP酶可以催化ATP的水解，对植物各种器官的运动、物质运输、信号传导、细胞内物质的合成与分解等代谢活动中

7、能量的需求起重要作用。随着花粉的发育，如果其中的ATP酶的酶活性、酶动力不随之增加，或者ATP酶的数量不增加，均会导致花粉败育。24植物雄性不育原因探究和应用3.Ca2+的浓度影响 Ca2+作为植物的第二信使广泛参与并调节着植物体内的生理生化反应。近年来根据对Ca2+在被子植物生殖过程中的作用研究，一些学者推断，Ca2+在营养细胞和生殖细胞之间的差异对二者以后的发育可能起调控作用。25植物雄性不育原因探究和应用4.细胞骨架的影响 细胞骨架是真核生物中普遍存在的一种细胞器，包括微管系统和微丝系统两个部分，参与细胞中多种功能。近年来对雄性不育花药组成细胞的细胞骨架分布特征也做了一些研究，但由于研究

8、方法的限制，这方面的研究成果还很有限。26植物雄性不育原因探究和应用现有的研究成果：细胞骨架中的肌动蛋白含量低、活性弱，会导致小麦等植物的花粉发生败育。细胞骨架的系统紊乱（在偶线期没有极性分布的微管；在小孢子母细胞减数分裂期间出现许多特别粗的微管束；在终变期围绕核的微管宽带结构松散，内含微管的数量少）也会导致花粉不育。27植物雄性不育原因探究和应用5.细胞程序性死亡的影响 细胞学研究表明，在花粉成熟之前，作为有性生殖过程的前提，有些花药组织以精确的时间顺序经历细胞死亡过程，如果这些细胞的死亡过程发生了变化则往往导致不育。28植物雄性不育原因探究和应用结语：结语：随着对雄性不育原因探究的不断加深，在农业生产中的应用不断扩大，收到了巨大的经济效益，但也出现了一些问题，如某些不育胞质会给作物带来一些不利的影响。29植物雄性不育原因探究和应用 随着育种研究的发展，这些缺点正在得到克服。雄性不育作为杂种优势利用的有效手段正在日益发挥着更加重要的作用！30植物雄性不育原因探究和应用Thats all!Thank you!31植物雄性不育原因探究和应用