玉米的雄性不育是什么意思 男性不育研究重大突破

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(diǎn).謝謝？什么叫雄性不育，有哪些類型，有何特點(diǎn)，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(shì)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(huì)怎么樣
• 導(dǎo)致男性不育常見的因素
• 什么是自交系育種
• 男性不育研究重大突破
• 育種方法所依據(jù)的遺傳學(xué)原理
• 玉米開花沒花粉怎么辦

玉米旱天打矮壯素會(huì)怎么樣

保持系：即雄性不育保持系，是即能使母本結(jié)實(shí)，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(shì)。而F1代種植下去的F2代則不具備這種特點(diǎn)。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(duì)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(shì)個(gè)體了。

導(dǎo)致男性不育常見的因素

雄性不育，動(dòng)、植物雄性細(xì)胞或生殖器官喪失生理機(jī)能的現(xiàn)象。由加特綱(K.F.Gantner)1844年和達(dá)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(xì)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(duì)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(zhǎng)日——不育；適溫短日——可育。

細(xì)胞質(zhì)雄性不育：表現(xiàn)為母體遺傳、花粉敗育和雌穗正常。可以被顯性核恢復(fù)基因恢復(fù)育性。敗育時(shí)期不同可分為：

（1）配子體不育：主要形成在花粉粒進(jìn)行有絲分裂形成配子精細(xì)胞的過程。

（2）孢子體不育：可發(fā)生在花藥造飽細(xì)胞增殖至花粉母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的整個(gè)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(dāng)作為父本與不育系雜交時(shí)，能使F1保持雄性不育性的植物品系

保持系（maintainerline）

當(dāng)作為父本與不育系雜交時(shí)，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(xì)胞核必須具有與不育系一樣的純合不育基因，即rfrf，而細(xì)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(shí)，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，能接受正常花粉而受精結(jié)實(shí)，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(xì)胞質(zhì)遺傳

(1)細(xì)胞質(zhì)雄性不育型，簡(jiǎn)稱質(zhì)不育型，表現(xiàn)為細(xì)胞質(zhì)遺傳。通常以單一的細(xì)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(shí)，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(xì)胞核遺傳

(2)細(xì)胞核雄性不育型，簡(jiǎn)稱核不育型，表現(xiàn)為細(xì)胞核遺傳，雄性不育性大多為一對(duì)隱性基因(msms)所控制，正?？捎詾橄鄬?duì)的顯性基因(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(xì)胞質(zhì)有不育基因S，而且需要細(xì)胞核里有純合的不育基因(rfrf)，二者同時(shí)存在，方能使植株表現(xiàn)為雄性不育。如胞質(zhì)基因?yàn)榭捎齆，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(jìn)行雜交種子的生產(chǎn);對(duì)其他作物的雄性不育系，也正在進(jìn)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(dāng)是雄性可育的，否則就不能夠自交結(jié)實(shí)。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(jiǎn)稱恢復(fù)系)。用這樣的種子在田間大面積播種，長(zhǎng)成的植株既可以通過傳粉而結(jié)實(shí)，又可以在各方面表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。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(duì)同一個(gè)體的雌蕊進(jìn)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(jìn)行受粉的同花受粉(菜豆屬)和在一個(gè)花序(個(gè)體)中不同花間進(jìn)行受粉的鄰花受粉(gei-tonogany)，以及同株不同花間進(jìn)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(zhǎng)在同一朵花里，甚至不長(zhǎng)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(dòng)、植物雄性細(xì)胞或生殖器官喪失生理機(jī)能的現(xiàn)象。由加特綱(K.F.Gantner)1844年和達(dá)爾文(C.Darwin)1890年最早發(fā)現(xiàn)。現(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(jì)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(jì)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(xì)胞質(zhì)基因（S）和相對(duì)應(yīng)的核不育基因（msms）同時(shí)存在時(shí)，個(gè)體表現(xiàn)不育。只要一個(gè)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(jìn)行雜交種子的生產(chǎn)；對(duì)其他作物的雄性不育系，也正在進(jìn)行廣泛的研究。

擴(kuò)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(xì)胞質(zhì)有不育基因S，而且需要細(xì)胞核里有純合的不育基因（rfrf），二者同時(shí)存在，方能使植株表現(xiàn)為雄性不育。如胞質(zhì)基因?yàn)榭捎齆，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(gè)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(shí)的現(xiàn)象。

當(dāng)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(xì)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(shí)長(zhǎng)出多個(gè)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(gè)以上不同莖節(jié)處分別長(zhǎng)出1--2個(gè)小穗，致使玉米單株上結(jié)有多個(gè)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(zhǎng)出多個(gè)無效果穗。

以上內(nèi)容參考：百度百科——敗育