遺傳學(xué)細(xì)胞質(zhì)遺傳PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 遺傳學(xué)細(xì)胞質(zhì)遺傳遺傳學(xué)細(xì)胞質(zhì)遺傳 由胞質(zhì)遺傳物質(zhì)引起的遺傳現(xiàn)象由胞質(zhì)遺傳物質(zhì)引起的遺傳現(xiàn)象 又稱非染色體遺傳又稱非染色體遺傳 非孟德?tīng)栠z傳非孟德?tīng)栠z傳 染色體外遺傳染色體外遺傳 核外遺傳核外遺傳 母體遺傳母體遺傳 細(xì)胞質(zhì)基因組：細(xì)胞質(zhì)基因組： 所有細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)顆粒中遺傳物質(zhì)的統(tǒng)稱。 一、細(xì)胞質(zhì)遺傳概念一、細(xì)胞質(zhì)遺傳概念 第1頁(yè)/共54頁(yè) 1.正交和反交的表現(xiàn)不同正交和反交的表現(xiàn)不同 2.2.雜交后代的表型分離不符合雜交后代的表型分離不符合MendelMendel比例；比例； 3.3.通過(guò)連續(xù)回交，能把母體的核基因全部置換掉，通過(guò)連續(xù)回交，能把母體的核基因全部置換掉， 母體的細(xì)胞質(zhì)基

2、因及其控制的性狀不消失；母體的細(xì)胞質(zhì)基因及其控制的性狀不消失； 4.4.由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)類似于病由附加體或共生體決定的性狀，其表現(xiàn)類似于病 毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)和感染；毒的轉(zhuǎn)導(dǎo)和感染； 5.5.只能通過(guò)卵細(xì)胞傳遞給后代。只能通過(guò)卵細(xì)胞傳遞給后代。 第2頁(yè)/共54頁(yè) 第3頁(yè)/共54頁(yè) 第二節(jié)第二節(jié) 母性影響母性影響 一、一、母性影響的母性影響的概念概念 母性影響母性影響（前定作用或延遲遺傳前定作用或延遲遺傳）：由核基因的產(chǎn)：由核基因的產(chǎn) 物積累在卵細(xì)胞中的物質(zhì)所引起的一種遺傳現(xiàn)象物積累在卵細(xì)胞中的物質(zhì)所引起的一種遺傳現(xiàn)象 母性影響不屬于胞質(zhì)遺傳范疇母性影響不屬于胞質(zhì)遺傳范疇，有一定相似性，

3、有一定相似性 二、二、母性影響的母性影響的特點(diǎn)特點(diǎn) 下一代表現(xiàn)型受上一代母體基因的影響下一代表現(xiàn)型受上一代母體基因的影響 第4頁(yè)/共54頁(yè) 三、母性影響的遺傳實(shí)例三、母性影響的遺傳實(shí)例 p椎實(shí)螺的外殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳椎實(shí)螺的外殼旋轉(zhuǎn)方向的遺傳 椎實(shí)螺是一種、同體的椎實(shí)螺是一種、同體的 軟體動(dòng)物，每一個(gè)體能同時(shí)產(chǎn)軟體動(dòng)物，每一個(gè)體能同時(shí)產(chǎn) 生卵子和精子生卵子和精子，但一般通過(guò)異體受精進(jìn)行繁殖。，但一般通過(guò)異體受精進(jìn)行繁殖。 椎實(shí)螺即可進(jìn)行異體雜交、又可單獨(dú)進(jìn)行個(gè)椎實(shí)螺即可進(jìn)行異體雜交、又可單獨(dú)進(jìn)行個(gè) 體的自體受精。體的自體受精。 椎實(shí)螺外殼的旋轉(zhuǎn)方向有椎實(shí)螺外殼的旋轉(zhuǎn)方向有左旋和右旋左旋和右旋之分

4、，屬之分，屬 于一對(duì)相對(duì)性狀。于一對(duì)相對(duì)性狀。 第5頁(yè)/共54頁(yè) 椎實(shí)螺正反交椎實(shí)螺正反交，F(xiàn)1旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本相似，即旋轉(zhuǎn)方向都與各自母本相似，即 右旋或左旋，右旋或左旋，F(xiàn)2卻都為右旋，卻都為右旋，F(xiàn)3才出現(xiàn)右旋和左旋才出現(xiàn)右旋和左旋 的分離。的分離。 第6頁(yè)/共54頁(yè) 正交正交 反交反交 (右旋右旋)SS(左旋左旋)ss(左旋左旋)ss(右旋右旋)SS 異體受精異體受精 異體受精異體受精 F1 全部為全部為右旋右旋(Ss) 全為全為左旋左旋(Ss) 自體受精自體受精 自體受精自體受精 F2 1SS:2Ss:1ss(均均右右旋旋) 1SS:2Ss:1ss(均均右右旋旋) F3 右旋右旋

5、 右旋右旋 左旋左旋 右旋右旋 右旋右旋 左旋左旋 (SS)(分離分離)(ss) (SS)(分離分離)(ss) 3 1 3 1 如果試驗(yàn)只進(jìn)行到如果試驗(yàn)只進(jìn)行到F1，很可能被誤認(rèn)為細(xì)胞質(zhì)遺傳很可能被誤認(rèn)為細(xì)胞質(zhì)遺傳 第7頁(yè)/共54頁(yè) 原因原因: : 椎實(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由受精卵分裂時(shí)紡錘體分椎實(shí)螺外殼旋轉(zhuǎn)方向是由受精卵分裂時(shí)紡錘體分 裂方向決定的，并由受精前的母體基因型決定。裂方向決定的，并由受精前的母體基因型決定。 右旋右旋受精卵紡錘體向中線右側(cè)分裂受精卵紡錘體向中線右側(cè)分裂； 左旋左旋受精卵紡錘體向中線左側(cè)分裂受精卵紡錘體向中線左側(cè)分裂。 母體基因型母體基因型 受精卵紡錘體分裂方向受精卵紡

6、錘體分裂方向 椎實(shí)椎實(shí) 螺外殼旋轉(zhuǎn)方向。螺外殼旋轉(zhuǎn)方向。 第8頁(yè)/共54頁(yè) 第9頁(yè)/共54頁(yè) 19091909年，年，CorrensCorrens 發(fā)現(xiàn)紫茉莉花斑植發(fā)現(xiàn)紫茉莉花斑植 株的葉片有綠色、株的葉片有綠色、 白色、綠白相間的白色、綠白相間的 花斑型，并且白色花斑型，并且白色 部分和綠色部分有部分和綠色部分有 明顯的界限明顯的界限 第10頁(yè)/共54頁(yè) Correns 雜交雜交試驗(yàn)試驗(yàn) 雜種植株所表現(xiàn)的性狀完全由母本枝條所決定雜種植株所表現(xiàn)的性狀完全由母本枝條所決定 ，與提供花粉的父本枝條無(wú)關(guān)。可知控制紫茉，與提供花粉的父本枝條無(wú)關(guān)?？芍刂谱宪?莉花斑性狀的遺傳物質(zhì)是通過(guò)母本傳遞的莉花斑

7、性狀的遺傳物質(zhì)是通過(guò)母本傳遞的。 第11頁(yè)/共54頁(yè) 第12頁(yè)/共54頁(yè) 細(xì)胞細(xì)胞正常正常 質(zhì)體質(zhì)體和白和白 色色質(zhì)體質(zhì)體 細(xì)細(xì) 胞胞 正常質(zhì)體正常質(zhì)體 白色白色質(zhì)體質(zhì)體 正常質(zhì)體正常質(zhì)體和和 白色白色質(zhì)體質(zhì)體 隨機(jī)分配隨機(jī)分配 綠色綠色 白色白色 花斑花斑 花斑枝條：花斑枝條： 綠細(xì)胞綠細(xì)胞中只含有正常的綠色質(zhì)體中只含有正常的綠色質(zhì)體(葉綠體葉綠體)； 白細(xì)胞白細(xì)胞中只含無(wú)葉綠體的白色質(zhì)體中只含無(wú)葉綠體的白色質(zhì)體(白色體白色體)； 綠白組織交界區(qū)域綠白組織交界區(qū)域：某些細(xì)胞內(nèi)即有葉綠體、又有：某些細(xì)胞內(nèi)即有葉綠體、又有 白色體。白色體。 子代的葉綠體類型決定于種子產(chǎn)生于哪一種枝條，子代的葉綠

8、體類型決定于種子產(chǎn)生于哪一種枝條， 而與花粉來(lái)自于哪一種枝條無(wú)關(guān)。而與花粉來(lái)自于哪一種枝條無(wú)關(guān)。 紫茉莉的花斑現(xiàn)象是紫茉莉的花斑現(xiàn)象是葉綠體的前體葉綠體的前體（質(zhì)體）變（質(zhì)體）變 異而引起的。異而引起的。 原因：原因： 第13頁(yè)/共54頁(yè) 第14頁(yè)/共54頁(yè) P綠色綠色 條紋條紋 IjIj ijij F1 全部綠色 全部綠色(Ijij) F2 綠色綠色(IjIj) 綠色綠色(Ijij) 白化白化(條紋條紋)ijij 3 1（純合時(shí)（純合時(shí)ij核基因使胞質(zhì)核基因使胞質(zhì) 內(nèi)的質(zhì)體發(fā)生突變）內(nèi)的質(zhì)體發(fā)生突變） 3 1表明綠色和非綠色為一對(duì)基因的差別。表明綠色和非綠色為一對(duì)基因的差別。 由隱性核基因所

9、造成的質(zhì)體變異具有不可逆的性質(zhì)由隱性核基因所造成的質(zhì)體變異具有不可逆的性質(zhì) ，質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細(xì)胞質(zhì)遺傳的方式而，質(zhì)體變異一經(jīng)發(fā)生，便能以細(xì)胞質(zhì)遺傳的方式而 穩(wěn)定傳遞。穩(wěn)定傳遞。 正正交試驗(yàn)交試驗(yàn) 第15頁(yè)/共54頁(yè) P 條紋條紋 綠色綠色 ijij IjIj F1 綠色 綠色 白化白化 條紋條紋 條紋條紋 綠色綠色 Ijij Ijij Ijij Ijij IjIj 連續(xù)回交連續(xù)回交 綠色綠色 條紋條紋 白化白化 綠色綠色 條紋條紋 白化白化 IjIj IjIj IjIj Ijij Ijij Ijij 綠色、條紋、白化三類植株沒(méi)一定的比例，在連續(xù)綠色、條紋、白化三類植株沒(méi)一定的比例，在

10、連續(xù) 回交的情況下回交的情況下(輪回親本為綠株輪回親本為綠株)，當(dāng)，當(dāng)ij基因被取代后基因被取代后 ，仍然未能發(fā)現(xiàn)父本對(duì)這一性狀產(chǎn)生影響。，仍然未能發(fā)現(xiàn)父本對(duì)這一性狀產(chǎn)生影響。 反反交試驗(yàn)交試驗(yàn) 第16頁(yè)/共54頁(yè) 葉綠體的半自主性：葉綠體的半自主性：具有一套完整的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄具有一套完整的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄 和翻譯系統(tǒng)，但又與核基因組緊密聯(lián)系和翻譯系統(tǒng)，但又與核基因組緊密聯(lián)系 第17頁(yè)/共54頁(yè) 第18頁(yè)/共54頁(yè) 第19頁(yè)/共54頁(yè) p小菌落的后代則永遠(yuǎn)是小菌小菌落的后代則永遠(yuǎn)是小菌 落落 第20頁(yè)/共54頁(yè) 第21頁(yè)/共54頁(yè) 第22頁(yè)/共54頁(yè) 二、線粒體基因組二、線粒體基因組 第23頁(yè)/共54

11、頁(yè) 二、線粒體基因組二、線粒體基因組 第24頁(yè)/共54頁(yè) 第六節(jié)第六節(jié) 植物雄性不育的遺傳植物雄性不育的遺傳 第25頁(yè)/共54頁(yè) 第26頁(yè)/共54頁(yè) 第27頁(yè)/共54頁(yè) 二、二、 雄性不育的類別及其遺傳特點(diǎn)雄性不育的類別及其遺傳特點(diǎn) （一）核不育型（一）核不育型 核雄性不育性簡(jiǎn)稱核不育性，由核內(nèi)基因所決核雄性不育性簡(jiǎn)稱核不育性，由核內(nèi)基因所決 定的雄性不育類型定的雄性不育類型 多數(shù)核不育性受一對(duì)隱性基因（多數(shù)核不育性受一對(duì)隱性基因（ms）控制，）控制， 純純 合體（合體（msms）表現(xiàn)為雄性不育，這種不）表現(xiàn)為雄性不育，這種不 育性能為相對(duì)顯性基因（育性能為相對(duì)顯性基因（Ms）所恢復(fù)）所恢復(fù)

12、亦有顯性基因控制的雄性不育亦有顯性基因控制的雄性不育 第28頁(yè)/共54頁(yè) 雜合體（雜合體（Msms）后代呈簡(jiǎn)單的孟德?tīng)柺椒蛛x）后代呈簡(jiǎn)單的孟德?tīng)柺椒蛛x msmsMsMs Msms MsMsMsmsmsms 3 1 用普通的遺傳學(xué)方法不能使整個(gè)群體均保持這種用普通的遺傳學(xué)方法不能使整個(gè)群體均保持這種 不育性不育性。這是核不育性的一個(gè)重要特征，也是人。這是核不育性的一個(gè)重要特征，也是人 們利用核不育性的最大障礙。們利用核不育性的最大障礙。 第29頁(yè)/共54頁(yè) 二、二、 雄性不育的類別及其遺傳特點(diǎn)雄性不育的類別及其遺傳特點(diǎn) （二）細(xì)胞質(zhì)不育型（二）細(xì)胞質(zhì)不育型 第30頁(yè)/共54頁(yè) 二、二、 雄性不育

13、的類別及其遺傳特點(diǎn)雄性不育的類別及其遺傳特點(diǎn) （三）核質(zhì)互作不育型（三）核質(zhì)互作不育型 花粉敗育時(shí)間：花粉敗育時(shí)間： 在玉米、小麥和高梁等作物中，這種不育類型在玉米、小麥和高梁等作物中，這種不育類型 的花粉敗育多數(shù)發(fā)生在減數(shù)分裂以后；的花粉敗育多數(shù)發(fā)生在減數(shù)分裂以后； 在水稻、矮牽牛、胡蘿卜等植物中，敗育發(fā)生在水稻、矮牽牛、胡蘿卜等植物中，敗育發(fā)生 在減數(shù)分裂過(guò)程中或在此之前。在減數(shù)分裂過(guò)程中或在此之前。 就多數(shù)情況而言，質(zhì)核不育的表現(xiàn)特征比核不就多數(shù)情況而言，質(zhì)核不育的表現(xiàn)特征比核不 育要復(fù)雜些。育要復(fù)雜些。 第31頁(yè)/共54頁(yè) 可育可育 R_R_ S/NS/N rrrr S S 不育不育

14、rrrr N N 可育可育 當(dāng)胞質(zhì)為不育基因當(dāng)胞質(zhì)為不育基因S，核內(nèi)，核內(nèi) 必須有相對(duì)應(yīng)的一對(duì)隱性基必須有相對(duì)應(yīng)的一對(duì)隱性基 因因rr，個(gè)體才能表現(xiàn)不育。，個(gè)體才能表現(xiàn)不育。 當(dāng)胞質(zhì)基因?yàn)榭捎虍?dāng)胞質(zhì)基因?yàn)榭捎騈， 即使核基因仍然是即使核基因仍然是rr，個(gè)體仍，個(gè)體仍 是正?？捎?；是正?？捎?； 當(dāng)核內(nèi)存在顯性基因當(dāng)核內(nèi)存在顯性基因R，不，不 論細(xì)胞質(zhì)基因是論細(xì)胞質(zhì)基因是S還是還是N，個(gè)，個(gè) 體均表現(xiàn)可體均表現(xiàn)可育育 胞質(zhì)與核不育基因同時(shí)存在，個(gè)體才能表現(xiàn)不育胞質(zhì)與核不育基因同時(shí)存在，個(gè)體才能表現(xiàn)不育 第32頁(yè)/共54頁(yè) S(rr) N(rr) S(rr)，F(xiàn)1 表現(xiàn)不育，說(shuō)明表現(xiàn)不育

15、，說(shuō)明N(rr)具有保持具有保持 不育性在世代中穩(wěn)定傳遞的能不育性在世代中穩(wěn)定傳遞的能 力，因此稱為力，因此稱為保持系保持系 S(rr)由于能夠被由于能夠被N(rr)所保所保 持，從而在后代中出現(xiàn)全部穩(wěn)持，從而在后代中出現(xiàn)全部穩(wěn) 定不育的個(gè)體，因此稱為定不育的個(gè)體，因此稱為不育不育 系系 S(rr) N(RR) S(Rr)， 或或S(rr) S(RR) S(Rr)， F1全部正常能育，說(shuō)明全部正常能育，說(shuō)明N(RR) 或或S(RR)具有恢復(fù)育性的能力具有恢復(fù)育性的能力 ，因此稱為，因此稱為恢復(fù)系恢復(fù)系 可育可育 不育不育 可育可育 可育可育 不育不育 三系配套三系配套 第33頁(yè)/共54頁(yè) 第3

16、4頁(yè)/共54頁(yè) 質(zhì)核型不育性的特點(diǎn)質(zhì)核型不育性的特點(diǎn) 1.孢子體不育和配子體不育孢子體不育和配子體不育 孢子體不育孢子體不育：是指花粉的育：是指花粉的育性性受孢子體受孢子體(即植株即植株)基基 因型所控制因型所控制，而與花粉本身所含基因無(wú)關(guān)。而與花粉本身所含基因無(wú)關(guān)。 如果孢子體基因型為如果孢子體基因型為rr 花粉花粉全部敗育全部敗育； 如果孢子體基因型為如果孢子體基因型為RR 花粉花粉全部可育全部可育 如果孢子體基因型為如果孢子體基因型為Rr 產(chǎn)生的花粉中有產(chǎn)生的花粉中有R 也有也有r，但但均可育均可育，自交后代分離。，自交后代分離。 第35頁(yè)/共54頁(yè) 配子體不育配子體不育：是指花粉育性直

17、接受花粉本身的基因是指花粉育性直接受花粉本身的基因 所決定所決定。 配子體內(nèi)核基因?yàn)榕渥芋w內(nèi)核基因?yàn)镽 該配子該配子可育可育； 配子體內(nèi)核基因?yàn)榕渥芋w內(nèi)核基因?yàn)閞 該配子該配子不育不育。 如果孢子體為雜合基因型如果孢子體為雜合基因型Rr的自交后代中，將有一半的自交后代中，將有一半 植株的花植株的花粉粉是不育的。是不育的。 S(rr)S(rr)N(RR)N(RR) S(Rr) S(Rr) R(R(可育可育) ) r(r(不育不育) ) S(R)( S(R)(可育可育) ) S(RR)S(RR)后代后代花粉全育花粉全育 S(r)(S(r)(可育可育) ) S(Rr)S(Rr)后代后代一半花粉可育一

18、半花粉可育 第36頁(yè)/共54頁(yè) 質(zhì)核型不育性的特點(diǎn)質(zhì)核型不育性的特點(diǎn) 第37頁(yè)/共54頁(yè) 玉米：玉米： 有有38種不種不同同來(lái)源的質(zhì)核型不育性，根據(jù)對(duì)恢復(fù)來(lái)源的質(zhì)核型不育性，根據(jù)對(duì)恢復(fù) 性反應(yīng)上的差別，大體上可分成性反應(yīng)上的差別，大體上可分成T、S、C三組。當(dāng)三組。當(dāng) 用不同的玉米自交系進(jìn)行測(cè)定時(shí)，用不同的玉米自交系進(jìn)行測(cè)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同自交系發(fā)現(xiàn)不同自交系 對(duì)這三組不育型有不同程度的對(duì)這三組不育型有不同程度的恢復(fù)恢復(fù)。 玉米自交系對(duì)三組雄性不育性細(xì)胞質(zhì)的恢復(fù)性反應(yīng)玉米自交系對(duì)三組雄性不育性細(xì)胞質(zhì)的恢復(fù)性反應(yīng) 自交系名稱自交系名稱 細(xì)胞質(zhì)組別細(xì)胞質(zhì)組別性能分類性能分類 TCS Ayx187y-1

19、恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)能恢復(fù)三組不育類型能恢復(fù)三組不育類型 Oh43不育不育恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)恢復(fù)能恢復(fù)二組不育類型能恢復(fù)二組不育類型 NyD410恢復(fù)恢復(fù)不育不育不育不育能恢復(fù)一組不育類型能恢復(fù)一組不育類型 Co150不育不育恢復(fù)恢復(fù)不育不育能恢復(fù)一組不育類型能恢復(fù)一組不育類型 Oh51A不育不育不育不育恢復(fù)恢復(fù)能恢復(fù)一組不育類型能恢復(fù)一組不育類型 SD10不育不育不育不育不育不育能保持三組不育類型能保持三組不育類型 第38頁(yè)/共54頁(yè) 質(zhì)核型不育性的特點(diǎn)質(zhì)核型不育性的特點(diǎn) 第39頁(yè)/共54頁(yè) 單基因不育性：?jiǎn)位虿挥裕褐钢?-2對(duì)對(duì)核內(nèi)主基因與對(duì)應(yīng)的胞質(zhì)基核內(nèi)主基因與對(duì)應(yīng)的胞質(zhì)基 因因決定的

20、不育性決定的不育性 多基因不育性：多基因不育性：指由指由2對(duì)以上對(duì)以上的核基因與對(duì)應(yīng)的胞的核基因與對(duì)應(yīng)的胞 質(zhì)基因共同決定的不育性質(zhì)基因共同決定的不育性 此時(shí)此時(shí)有關(guān)基因的表現(xiàn)型效應(yīng)較弱，但具有累加有關(guān)基因的表現(xiàn)型效應(yīng)較弱，但具有累加 效應(yīng)，隨著恢復(fù)基因的增加其育性上升。效應(yīng)，隨著恢復(fù)基因的增加其育性上升。F2出現(xiàn)出現(xiàn) 由育性較好到接近不育的過(guò)渡類型由育性較好到接近不育的過(guò)渡類型 如如小麥小麥T型不育系和高粱的型不育系和高粱的3197A就屬于這種類就屬于這種類 型型 第40頁(yè)/共54頁(yè) 核質(zhì)互作不育型核質(zhì)互作不育型： 不育胞質(zhì)基因載于何處？不育胞質(zhì)基因載于何處？ 它如何與核基因相互作用導(dǎo)致不育

21、？它如何與核基因相互作用導(dǎo)致不育？ 三三、雄性不育性的發(fā)生機(jī)理、雄性不育性的發(fā)生機(jī)理 第41頁(yè)/共54頁(yè) （1）胞質(zhì)不育基因的載體胞質(zhì)不育基因的載體 線粒體線粒體基因組基因組DNA(mtDNA)是雄性不育基因的載體是雄性不育基因的載體 。 不育系的線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)和分子組成等與正常不育系的線粒體亞顯微結(jié)構(gòu)和分子組成等與正常 植株（如保持系）有所不同，由植株（如保持系）有所不同，由mtDNA 翻譯合成的翻譯合成的 蛋白質(zhì)也有所不同。蛋白質(zhì)也有所不同。 葉綠體葉綠體DNA(ctDNA)是雄性不育基因的載體是雄性不育基因的載體。 不育系和保持系之間在葉綠體超微結(jié)構(gòu)和不育系和保持系之間在葉綠體超微結(jié)構(gòu)

22、和ctDNA 上存在著明顯的不同，而葉綠體基因組的某些變異可上存在著明顯的不同，而葉綠體基因組的某些變異可 以破壞葉綠體與細(xì)胞核及線粒體間的固有平衡，從而以破壞葉綠體與細(xì)胞核及線粒體間的固有平衡，從而 導(dǎo)致不育。導(dǎo)致不育。 第42頁(yè)/共54頁(yè) （2）關(guān)于質(zhì)核不育型的假說(shuō)）關(guān)于質(zhì)核不育型的假說(shuō) 質(zhì)核互補(bǔ)控制假說(shuō)：質(zhì)核互補(bǔ)控制假說(shuō)： 不能形成淀粉酶或其它一些酶；認(rèn)為胞質(zhì)不不能形成淀粉酶或其它一些酶；認(rèn)為胞質(zhì)不 育基因存在于育基因存在于線粒體線粒體上；上； 當(dāng)當(dāng)mtDNA的某個(gè)或某些節(jié)段發(fā)生變異、胞質(zhì)的某個(gè)或某些節(jié)段發(fā)生變異、胞質(zhì) 基因由基因由N s時(shí)，線粒體時(shí)，線粒體mRNA所轉(zhuǎn)錄的不育性所轉(zhuǎn)錄的

23、不育性 信息使某些酶不能形成，或形成某些不正常的酶信息使某些酶不能形成，或形成某些不正常的酶 ，從而破壞了花粉形成的正常代謝過(guò)程，從而破壞了花粉形成的正常代謝過(guò)程 最終導(dǎo)最終導(dǎo) 致花粉敗育。致花粉敗育。 第43頁(yè)/共54頁(yè) mt DNA發(fā)生變異后發(fā)生變異后 是否一定導(dǎo)致花粉敗是否一定導(dǎo)致花粉敗 育，還要看核基因的狀態(tài)：育，還要看核基因的狀態(tài)： 一般情況下，只要質(zhì)核雙方一方帶有可育的一般情況下，只要質(zhì)核雙方一方帶有可育的 遺傳信息，無(wú)論是遺傳信息，無(wú)論是N或或R 均能形成正常育性均能形成正常育性 的花粉。的花粉。 R可以補(bǔ)償可以補(bǔ)償s的不足的不足、N可以補(bǔ)償可以補(bǔ)償r的不足。只的不足。只 有有s

24、與與r共存時(shí)，由于不能互相補(bǔ)償，所以表現(xiàn)共存時(shí)，由于不能互相補(bǔ)償，所以表現(xiàn) 不育。不育。 第44頁(yè)/共54頁(yè) 能量供求假說(shuō)：能量供求假說(shuō)： 認(rèn)為線粒體是胞質(zhì)雄性不育的載體；植物育性認(rèn)為線粒體是胞質(zhì)雄性不育的載體；植物育性 與線粒體的與線粒體的能量轉(zhuǎn)化效率能量轉(zhuǎn)化效率有關(guān)有關(guān)。 低供能母本、高耗能的父本的核質(zhì)雜種：低供能母本、高耗能的父本的核質(zhì)雜種： 供供 耗耗 可育可育 第45頁(yè)/共54頁(yè) 第46頁(yè)/共54頁(yè) 雄性不育性主要應(yīng)用在雜種優(yōu)勢(shì)的利用上：雄性不育性主要應(yīng)用在雜種優(yōu)勢(shì)的利用上： 目前生產(chǎn)上推廣的主要是目前生產(chǎn)上推廣的主要是質(zhì)核互作雄性不育性質(zhì)核互作雄性不育性 質(zhì)核型不育性由于細(xì)胞質(zhì)基因

25、質(zhì)核型不育性由于細(xì)胞質(zhì)基因與與核基因間的互作，核基因間的互作， 故即可以找到故即可以找到保持系保持系 不育性得到保持、不育性得到保持、也也可找可找 到相應(yīng)的到相應(yīng)的恢復(fù)系恢復(fù)系 育性得育性得 到恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)到恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)三三系系配套配套。 同時(shí)解決不育系繁種和雜同時(shí)解決不育系繁種和雜 種種子生產(chǎn)的問(wèn)題種種子生產(chǎn)的問(wèn)題 三三、雄性不育性的、雄性不育性的利用利用 第47頁(yè)/共54頁(yè) 質(zhì)核互作型雄性不育性質(zhì)核互作型雄性不育性 第48頁(yè)/共54頁(yè) 核雄性不育性核雄性不育性 第49頁(yè)/共54頁(yè) 水稻三系雜種優(yōu)勢(shì)利用水稻三系雜種優(yōu)勢(shì)利用 1973年，實(shí)現(xiàn)水稻三系配套、并成功的應(yīng)用于大田生年，實(shí)現(xiàn)水稻三系配套、并成功的應(yīng)用于大田生產(chǎn)產(chǎn) 1981年，獲得國(guó)家第一個(gè)年，獲得國(guó)家第一個(gè)特等發(fā)明獎(jiǎng)特等發(fā)明獎(jiǎng)，以第一個(gè)農(nóng)業(yè)技，以第一個(gè)農(nóng)業(yè)技 術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國(guó)。術(shù)專利轉(zhuǎn)讓美國(guó)。 1991年，全國(guó)雜交稻種植面積為年，全國(guó)雜交稻種植面積為26083.5萬(wàn)畝萬(wàn)畝 (1738.9 萬(wàn)公頃萬(wàn)公頃)，增產(chǎn)效果明顯，增產(chǎn)效果明顯 (5075kg/畝畝)。 1997年，全國(guó)雜交稻種植面積為年，全國(guó)雜交稻種植面積為25987.5萬(wàn)畝萬(wàn)畝 (1732.5 萬(wàn)公頃萬(wàn)公頃)，約占水稻種植面積的，約占