作物雄性不育性遗传和应用
雄性不育
雄性不育系几乎所有的二倍体植物，不论是野生或栽培的，都可以找到导致雄性不育的核基因。
据不完全统计,现已发现近200种植物存在着核质互作型的雄性不育性，其不育程度和遗传稳定性颇不相同。
育种上需要的是对环境条件不敏感，能够稳定遗传的雄性不育系。
雄性不育系主要在杂种优势利用（植物）上作母本，可以省去去雄工作,便于杂交制种,为生产上大规模利用杂种一代优势创造条件。
核、质互作型不育系的种子繁殖，须靠一个花粉正常而又能保持不育系不育特性的雄性不育保持系授粉。
杂交制种则须有一个花粉可育，并能使杂种恢复育性的育性恢复系。
这样，不育系、保持系和恢复系（分别简称A、B和R 系）三系配套,就成为利用不育系以大量配制杂交种子的重要前提。
雄性不育系主要可分两类：一、细胞核雄性不育系即由控制花粉正常育性的核基因发生突变而形成的不育系。
1、不育机制：一般由1对隐性基因控制，但也有由2～3 对隐性基因互作而产生的雄性不育性（如莴苣）。
假如控制花粉正常育性是一对显性基因RfRf，则由于隐性突变,杂合体Rfrf自交后将会分离出纯合基因型rfrf,表现为雄性不育。
大麦、玉米、高粱、大豆、番茄、棉花等很多作物都有这样的突变体。
但偶尔还发现有杂合的显性核不育现象。
其正常可育的基因型为msms，而经显性突变后产生的杂合基因型Msms会由于Ms的显性作用表现为雄性不育,当它被正常育性植株msms授粉结实时,其子代按1:1比例分离出显性不育株和隐性可育株,并依此方法代代相传。
1972年中国在山西省发现的由显性单基因控制的太谷核不育小麦就属于此类。
2、利用：因隐性核不育系难以找到有效的保持系，故不能大量产生不育系种子供制种用；但可用杂合可育株给不育株授粉，在正常育性受 1对显性基因控制的情况下,其子代将按1:1比例分离出纯合不育株和杂合可育株。
用杂合可育株对不育株授粉,下一代育性分离仍是1:1的比例。
采用这种作法可以较大量地繁殖不育株与可育株的混合群体。
对植物雄性不育性问题的几点认识
对植物雄性不育性问题的几点认识的报告，600字
植物雄性不育性是一种由基因引起的植物繁殖异常，它可以阻碍花粉的发育和花药内孢子的受精，从而使植物不能正常繁殖。
本报告旨在简要介绍植物雄性不育性的几个重要方面，对其对农业生产的影响及其可能的去解决办法。
首先，植物雄性不育性是由于植物基因突变所造成的，这种突变可能是来自外界的致病因素，也可能是由于遗传因素。
其次，这种病变会导致花粉的不发育，从而影响植物的正常繁殖。
花粉变性或枯萎、未能萌发，会导致花粉的正常发育、花药内孢子的受精，从而使植物不能正常繁殖。
同时，植物雄性不育性在农业生产中也起到了十分重要的作用。
由于雄性不育可以阻碍植物的正常繁殖，因此可以有效地防止杂草种植和农作物物种混合，保证农业生产产品的质量。
此外，可以通过改变植物的生殖性状，例如增加营养价值以及抗逆性，更好地控制和开发现代农业。
最后，为了解决植物雄性不育性问题，研究人员正在研究可以改变植物性状的转基因技术和植物杂交育种技术，以解决植物的雄性不育症状，也为更有效的农作物繁殖提供了可能性。
总之，植物雄性不育性是一种由于基因突变而引起的植物繁殖异常，它可以阻碍花粉发育及花药内孢子受精，从而使植物不能正常繁殖，并且在农业生产中也起到了十分重要的作用。
研究人员正在研究可以改变植物性状的转基因技术和植物杂交育
种技术，以解决植物的雄性不育症状，也为更有效的农作物繁殖提供了可能性。
水稻雄性不育系与保持系花培的比较的分析
摘要承联是入类矮主要翡粮食佟耪之一，汉次予奎麦，｛筵赛上约骞一半靛天墨叛稻米为主要食粮。
目前，人Ｅｌ不断增长，可利用耕地面积日益减少，导致粮食问题的艰巨性。
因此，发掘、谢造新煎基因和稀质资源迸行品种改琵疑提高粮食产量黧得尤为震要。
水稻杂种优势利用是增加稻谷产量的重要途径之一。
在水稻生产上，主要利用杂种优势的三系法秘二系法。
纛系是指雄性不育系、保持系和恢复系，在用于杂种生产时，一般要设鬣两个隔离医，鄄繁蔟医秘杂交制耱区，耱予生产成本裹，显叁予傺持系憋漫杂、遐纯等影响到不蠢系的纯度，进而影响到制种的质爨。
二祭法通常采用两个系，即部分不肖系和恢复系，而不用保持系，毽：系法巍于区努杂交耱＿耧宣交静对困难较大，犬瑟积推广弱翅受弼了限秘。
近年来，由于水稻光温敏不育材料的研究，二系法可望很快用于大面积嫩产，假值得特别注意的怒光温敏不育材料由于光照或温泼的改变，能导致育性的转换，在用于犬面积生产用秘时就潜在羞一定的煞险。
，。
、．……’、、≈檄验正悬在水稻杂种优势利用的量系法基础之上，以花药＿花粉培养为手段，通过，、不同培养基及培养条件豹筛选试验眈较研究永稻雄性不宵系和保持系的茬异性，为提纯复壮不育系移保持系提供试验依擐。
同时，对水稻雄性不肖系和僚持系的幼嫩花粉进行成熟培养，以探讨在离体培养条件下，不育浆和保持系幼嫩花粉成熟培养的麓异性及其培养成热翦霹戆性，为遴一步磺究不旁系莼粉豹黢弯过程及兹粉弯缝转换豹物矮基磷掇供参考秘思索的方向，从而为三系向二系转变和谶一步提高不育祭的不育率和不肖度来提高杂种Ｆｔ鹃杂释缝度提供灌论蔽攥和行之有效静途径。
既井，秘嫩花耪成熟培养瞧为多｝源基嚣静孕入提供了一种避想而又简捷的遗传转化系统。
本安验以三套籼型水稻（丑．３２Ａ、越．３２Ｂ，Ｇ４６Ａ、（Ｎ６Ｂ，Ｄ６２Ａ、Ｄ６２Ｂ）为材料，采用花药壤养要影响因索（１）在磷究水稻雄性不旁系秘保持系花壤效果戆＿燕受基因壁、花蓊接释密度、基本培券基、ＫＴ浓度和肖机附加物等因素的影响。
作物雄性不育性在育种中的应用概评
作物雄性不育性在育种中的应用概评秦太辰【摘要】概述总结了作物雄性不育性的类别与遗传特点。
雄性不育性的遗传机理涉及细胞质遗传的现象,目前已初步探明玉米C群不育系的胞质基因可能是atp6-c,芝麻不育胞质基因拟为atpA。
雄性不育化杂交种在实践中主要应用于玉米、水稻和蔬菜中。
尽管现有近交理论、DNA甲基化效用、水稻胞质与核不育系遗传等理论提出,雄性不育化育种的基本理论尚需进一步探讨。
在雄性不育化育种技术上,要逐步解决难点作物,如小麦、荞麦、菜豆等的不育化育种问题。
%This paper summarized the type and genetic characteristics of male sterility. The mechanism of male sterility is involved in cytoplasmic heredity. It has been initially proved that atp6 c and aptA are the cytoplasmic genes of maize sterile line C group and namie male sterile line, respectively. Male sterility hybrids are extensively applied in corp production, shuch as maize, rice and vegetables. Despite some theories were proposed, such as inbreeding theory, DNA methlation and genetics of rice cytoplasm male sterile line, the basic theories of male sterile breeding requests further study. This paper suggested to gradually resolve the difficulties of crop male sterile hybridization breeding in wheat, buckwheat and navy beans.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)002【总页数】6页(P84-89)【关键词】雄性不育化;细胞质遗传;不育化制种;DNA甲基化;杂种优势【作者】秦太辰【作者单位】扬州大学农学院杂种优势研究与应用实验室,江苏扬州225009【正文语种】中文【中图分类】S512.1自1902年发现植物雄性不育现象[1],迄今已百余年,直到20世纪20～30年代才应用于生产。
两系育种的原理及应用
两系育种的原理及应用1. 两系育种的概述两系育种（Two-Line Breeding）是一种现代育种方法，广泛运用于水稻、小麦、玉米等作物的优质种质选育中。
该方法具有选育效率高、育种周期短和育种成本低等优点，因此在农业领域得到了广泛应用。
2. 两系育种的原理2.1 雄性不育系和配套恢复系两系育种的核心原理是通过雄性不育系（CMS）和配套恢复系（B）的配合利用，实现种质的优质选育。
雄性不育系是指具有不育性状的品种，而配套恢复系则具有恢复不育性状的特性。
通过将雄性不育系与配套恢复系进行杂交，可以获得具备优质特性的后代。
2.2 不育性状的遗传机制雄性不育系的不育性状是由细胞质基因和核基因相互作用所决定的。
细胞质基因通过质粒DNA的传递方式影响着花粉的发育和功能，而核基因则控制着雄配子的形成和发育过程。
通过细胞质基因和核基因之间的相互作用，实现了不育性状的遗传。
3. 两系育种的应用3.1 水稻育种中的应用在水稻育种中，两系育种方法被广泛应用。
通过选取雄性不育系和配套恢复系，可以高效地筛选出具备优质特性的水稻品种。
同时，两系育种方法还可以避免自交衍生种群的快速退化，提高水稻种质的遗传多样性。
3.2 小麦育种中的应用在小麦育种中，两系育种方法也得到了广泛应用。
通过选育具有雄性不育系和配套恢复系的小麦品种，可以实现快速高效的优质选育。
此外，两系育种方法还可以有效地避免显性抑制基因的遗传效应，提高小麦的抗逆性。
3.3 玉米育种中的应用两系育种方法在玉米育种中也起到了重要的作用。
通过选育具有雄性不育系和配套恢复系的玉米品种，可以实现对玉米的高产高效选育。
由于玉米作物的自交亲和性较强，两系育种方法可以有效地提高玉米的杂种优势。
4. 两系育种的优点与展望两系育种方法具有选育效率高、育种周期短和育种成本低等优点。
通过应用基因组学、遗传学和生物技术等现代科学技术，将进一步提高两系育种方法的效率和精度。
未来，两系育种方法有望在更多作物的优质选育中得到应用，为农业生产和粮食安全做出更大贡献。
大头菜细胞质雄性不育系的创制及应用
㊀㊀2023年第64卷第5期1033收稿日期:2022-12-21基金项目:嘉兴市科技项目(2021AZ10015);浙江省重大研发计划项目子课题(2021C02064-2-2)作者简介:王瑞森(1990 ),男,河南封丘人,农艺师,硕士,主要从事十字花科作物育种工作,E-mail:wangruisen@㊂通信作者:姚祥坦,男,温州平阳人,高级农艺师,硕士,主要从事十字花科作物育种工作,E-mail:yxt156@㊂文献著录格式:王瑞森,权新华,沈盟,等.大头菜细胞质雄性不育系的创制及应用[J].浙江农业科学,2023,64(5):1033-1036.DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20221298大头菜细胞质雄性不育系的创制及应用王瑞森,权新华,沈盟,袁晔,姚祥坦∗(嘉兴市农业科学研究院,浙江嘉兴㊀314000)㊀㊀摘㊀要:利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育系作为不育源,以野生型芥菜为转育载体进行杂交,将不育基因导入野生芥菜中,并以大头菜为轮回亲本,经过连续6代回交,育成大头菜细胞质雄性不育系㊂此方法创造性地利用野生型芥菜作为转育载体,克服了甘蓝型油菜不育系与大头菜直接杂交不亲和的问题,转育获得的不育系与大头菜杂交结实好,F 1代杂交组合产量高,抗病性强,具有广泛的适用性和较强的应用前景㊂关键词:细胞质雄性不育;转育载体;大头菜中图分类号:S334.2㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:0528-9017(2023)05-1033-04㊀㊀大头菜,属十字花科(Brassicaceae )芸薹属(Brassica L.)芥菜种(B.juncea L.)大头芥变种,农艺学分类属于根用芥菜(B.juncea var.megarrhiza Tsen et Lee),其表面光滑㊁块根大㊁产量高,内部硬筋少,加工后的大头菜味道鲜美香脆,受到人们广泛喜爱[1]㊂目前芥菜类品种选育主要集中在叶用芥菜和茎用芥菜两个方向,且以常规品种居多㊂近几年登记或认定报道的品种多数分布在浙江㊁湖北㊁四川和重庆[2-6]㊂根用芥菜品种系统研究较少,种质资源单一,品种以农民自留种为主,且具有很强的地域性㊂市面上销售的大头菜种子多为常规种,在抗病性㊁产量以及品质等方面均有较大的提升空间㊂杂种优势的利用是提升农作物产量㊁抗性以及品质的有效途径,在十字花科作物中已有广泛的应用,利用细胞质雄性不育系已成功选育出白菜㊁甘蓝㊁甘蓝型油菜等系列杂交品种[7]㊂目前国内外报道的芥菜细胞质雄性不育类型主要有hau CMS [8-10]㊁ogu CMS [11]和oxa CMS [12]等㊂华中农业大学利用hau CMS 细胞质雄性不育系选育出了叶用芥菜不育系0912A,并利用该不育系选育出华芥1号㊁华芥2号等杂交种应用于生产,此外还有茎瘤芥不育系欧新A 选育的报道[13]㊂但目前有关大头菜雄性不育系的选育和杂种优势利用等研究报道较少㊂为了提高大头菜品种产量和抗性,本研究利用甘蓝型油菜细胞质雄性不育系作为不育源,创造性地将野生型芥菜作为中间转育载体,以海盐大头菜纯系材料为轮回亲本育成了一份不育性彻底㊁不育系花器官发育良好㊁蜜腺发育正常㊁杂交结实率高的大头菜雄性不育系,具有亲和力好㊁抗病性强的特点,有较强的应用前景㊂1 材料与方法1.1㊀材料㊀㊀不育源:本课题组自有甘蓝型油菜ogu 细胞质雄性不育系CMS 92758A,该不育系的主要特点是雄蕊败育彻底,不受温度光照影响,无低温黄化现象,长势强,缺点是恢复系较少㊂中间转育载体:野芥1号是本课题组于2008年在基地发现的野生型芥菜,花器官发育良好,高抗菌核病,随机配组中发现其配合力较强㊂保持系:海盐大头菜为当地特有大头菜品种,主要特点是块茎表面光滑㊁块根大㊁产量高,内部硬筋少,深受当地喜爱㊂光头芥为本课题组于2015年收集的四川省内农家品种,经过提纯复壮,形成育种材料,具有大头菜典型特征,暂定名光头芥,该材料菜头偏小,抗病性略弱㊂1.2㊀选育过程㊀㊀2012年春将甘蓝型油菜ogu 细胞质雄性不育1034㊀㊀2023年第64卷第5期系CMS92758A与野芥1号杂交后发现其F1代花期符合CMS92758A不育性特征,表现为雌蕊㊁蜜腺发育正常,雄蕊花药退化无花粉等特征㊂随后将该F1代单株作为母本,海盐大头菜纯系单株为父本杂交,同时以该大头菜单株套袋留种作为固定轮回父本㊂2013年在杂交一代群体中筛选植株形态学指标偏芥菜型的单株与固定轮回父本回交获得BC1代种子㊂2014年在轮回杂交群体中筛选植株地上形态学指标偏芥菜型,植株根部膨大的单株与固定轮回父本回交,获得BC2代种子㊂2015 2018年以固定轮回亲本大头菜为父本,并定向选择植株性状偏芥菜型,植株根部膨大的单株为母本,进行定向回交转育㊂经过连续6年转育,获得BC6,即育成大头菜细胞质不育系芥17A㊂选育过程见图1㊂图1㊀大头菜细胞质雄性不育系选育系谱2 结果与分析2.1㊀特征特性㊀㊀由图2可知,大头菜不育系雄蕊花丝显著缩短;花药发育退化无花粉;花器官发育良好,蜜腺发育正常㊂由图3和表1可知,不育系和保持系花期植株高度相当,株型相仿;不育系菜头重为330.7g,与保持系相比,无显著差异,不育株率100%㊂图2㊀大头菜不育系花器图3㊀大头菜不育系和保持系植株表1㊀不育系和保持系农艺性状品种株高/cm株幅/cm叶片数叶长/cm叶宽/cm菜头直径/cm菜头重/g不育株率/%不育系29.3a32.4a14.3a29.8a12.1a8.9a330.7a100b 保持系31.5a31.7a13.5a28.7a11.3a9.1a320.4a0a ㊀㊀注:同列不同行数据后无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)㊂表2~4同㊂2.2㊀不育系制种、繁种㊀㊀为了进一步验证本研究转育的不育系的亲和性,设计了不育系繁种和引进父本杂交制种的试验㊂2019年于大棚内采用不育系芥17A与大头菜保持系数量比例为4ʒ1的方式隔行种植㊂在花期前进行防虫网隔离,蜂媒传粉,于成熟前期去掉大头菜保持系植株,收获若干不育系种子㊂同年以自有大头菜稳定品系光头芥作为父本,以大头菜雄性不育系芥17A作为母本进行杂交制种㊂于大棚内采用父本ʒ母本比例1ʒ4隔行种植,于花期前进行防虫网隔离,防止其他品种串粉,蜂媒传粉㊂于成熟前期去掉光头芥植株,留下植株收获即为杂交种子㊂由表2可知,不育系繁种有效角果率为72.3%,每角粒数为16.2个,而杂交种制种有效角果率为64.0%,每角粒数为18.4个,均达到显著差异,但其结实系数(有效角果率ˑ每角粒数)差异不显著㊂推测是保持系较光头芥与不育系亲缘关系近,花粉更易授粉导致不育系制种有效角果率更高,而每角粒数差异原因可能跟授粉时柱头发育程度有关,结实系数相近说明该不育系具有较强的杂交亲和力,制种和繁种效率高㊂同样栽培措施条件下,不育系繁种产量为783.0kg㊃hm-2,而杂交种制种产量为925.5kg㊃hm-2,结合结实系数差异不显著的结果,推测是千粒重不同造成的制种和繁种产量的差异㊂表2㊀不育系繁种和杂交制种比较品种每角粒数有效角果率/%单株有效角果数制种产量/(kg㊃hm-2)千粒重/g结实系数不育系17芥A16.2b72.3a376.8a783.0b 2.0b11.7a 杂交种F118.4a64.0b328.4b925.5a 2.3a11.8a 2.3㊀杂交组合表现㊀㊀2020年秋天以光头芥为父本,转育大头菜不育系17芥A为母本杂交制种收获的杂交种播种,同时设光头芥为对照,3次重复(分别为小区Ⅰ㊁Ⅱ㊁Ⅲ),小区面积9.5m2,每重复播64棵,密度6.65万株㊃hm-2㊂2020年冬收获后进行考种,结果见图4~5和表3~4㊂结合表3和表4可知,相比对照,杂交一代株高增加7.3%,株幅增加1.5%,叶片长宽分别增加7.7%和20.2%,菜头直径增加5.4%,菜头重增加11.0%,特别是产量增产7.23%,说明杂交种具有更强的增产潜力㊂同时杂交种病毒病和霜霉病发病率和发病指数较对照均有不同程度降低,综合抗病性有一定提高,表明利用本研究选育的不育㊀㊀图4㊀大头菜杂交种和对照收获期植株图5㊀杂交种和对照收获期块茎剖面表3㊀农艺性状比较品种株高/cm株幅/cm叶片数叶长/cm叶宽/cm菜头直径/cm菜头重/g杂交种F135.2a34.0a16.5a33.8a13.7a9.7a379.8a 对照32.8b33.5a16.0a31.4a11.4b9.2a342.1b表4㊀产量和抗病性比较品种产量/(kg㊃hm-2)病毒病霜霉病发病率/%病情指数发病率/%病情指数杂交种F11666.7a 1.7b0.8b0.0b0.0a 对照1554.3b 5.0a 4.2a 3.8a 1.4a1036㊀㊀2023年第64卷第5期系配制的杂交种杂种优势明显㊂3 讨论大量实验证实,两物种之间的亲缘关系越近,越容易得到杂交种㊂甘蓝型油菜(AACC)和大头菜(AABB)同为十字花科(Brassicaceae)芸薹属(Brassica L.)异源四倍体,且均具有AA染色体组,理论上应具有较好的杂交亲和性,但本研究伊始将甘蓝油菜细胞质不育系作母本直接与雪菜㊁榨菜㊁大叶芥㊁大头菜等芥菜类栽培品种杂交,试图直接通过回交转育获得芥菜类蔬菜不育系,连续多年尝试均未成功㊂推测原因一是种间杂交亲缘关系较远;二是芥菜类栽培种蔬菜生育期普遍较甘蓝型油菜迟,芥菜类蔬菜开花时甘蓝型油菜不育系已处于终花期,从而导致杂交不结实㊂采用蕾期授粉或重复授粉㊁植物生长调节剂和幼胚培养等可以克服远缘杂交不亲和问题[14-15]㊂与前人方法有所不同的是,本研究在扩大杂交范围时发现,甘蓝油菜细胞质不育系与野生型芥菜杂交组合可获得若干真杂交种子,开创性地在克服远缘杂交不亲和问题时利用中间转育载体的桥梁作用,完成了不育基因由甘蓝型油菜至野生型芥菜再至栽培型芥菜品种大头菜的转移㊂野生型芥菜虽然遗传背景复杂,但其可能更接近异源四倍体原始种且表现为生育期与甘蓝型油菜不育系接近,从而更容易与甘蓝型油菜杂交获得遗传后代㊂在十字花科作物中杂种优势利用研究较为深入,其中细胞质雄性不育系的应用更加广泛,它具有免去人工去雄㊁节省劳动力㊁经济有效等特点,但是也有其自身的局限性,如容易受温度影响㊁育性不彻底以及恢复系难以筛选等[16-17]㊂本研究中不育源为本课题组前期选育的优质油菜ogu细胞质不育系,经过多年改造具有育性彻底㊁无低温黄化等特点,通过本研究选育到的大头菜雄性不育系同样具有花器官除雄蕊败育彻底外,蜜腺㊁柱头等均发育正常,无低温黄化现象等特点,具有较好的结实性㊂有研究表明,结实系数的高低,对制种和繁种产量制约较大,结实系数在7以上的亲本,制种产量比较稳定[18]㊂本研究中大头菜细胞质不育系繁种和杂交种制种时结实系数的结果表明,其具有较强的亲和力㊂目前受限于作者当前能够收集到的大头菜品种数量不多,利用该不育系配制杂交组合尚不多,其杂种优势尚不能完全验证,有待于进一步研究㊂大头菜作为传统风味小吃,广受人们喜爱,其产业复兴是促进乡村振兴,推动共同富裕的重要抓手,但因其品种多为农民自留种,产量和抗性均有局限性㊂选育大头菜专用不育系,充分利用杂种优势进行大头菜生产具有十分重要的意义㊂参考文献:[1]㊀张德纯.根用芥菜[J].中国蔬菜,2014(8):43.[2]㊀李靓靓,刘志培,陈丽潇,等.湖北省芥菜研究进展[J].湖北农业科学,2021,60(S2):5-7,12. 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三系配套杂交育种原理
三系配套杂交育种原理在农业生产中，杂交育种技术一直被广泛应用，其中三系配套杂交育种是一种常见的育种方法。
三系配套杂交育种是指利用三个亲本系列进行交配，通过杂交组合产生的后代具有较高的杂种优势，从而提高作物的产量和品质。
下面我们来详细了解一下三系配套杂交育种的原理。
首先，三系配套杂交育种的原理是基于雄性不育系、雄性育性系和雌性系的相互配合。
雄性不育系是指在杂交后代中，只有雄性植株是不育的，而雄性育性系则是能够提供充足的花粉。
而雌性系则是提供卵细胞。
通过这三个系列的配合，可以实现高效的杂交育种。
其次，三系配套杂交育种的原理是利用雄性不育系的特殊性状。
雄性不育系的特殊性状是指在杂交后代中，雄性植株无法产生可育的花粉，因此无法进行自交或者与同源的雄性植株杂交，从而实现了杂交后代的纯种。
这一特殊性状是通过基因的特定组合和遗传规律来实现的。
再次，三系配套杂交育种的原理是利用雄性不育系和雄性育性系的互补作用。
雄性不育系和雄性育性系之间存在着互补作用，通过它们的配合可以实现高产和抗性等优良性状的组合。
这种互补作用是通过两个亲本系列的基因组合来实现的，能够充分发挥优势基因的作用，从而提高了作物的产量和抗性。
最后，三系配套杂交育种的原理是通过雌性系的选择和配合来实现作物品质的提高。
雌性系的选择和配合是指根据作物的品质性状，选择和配合适合的雌性亲本，通过这种方式可以实现作物品质的提高。
这种选择和配合是基于作物品质性状的遗传规律和组合规律来进行的，能够有效地提高作物的品质。
总的来说，三系配套杂交育种是通过三个亲本系列的配合，利用雄性不育系、雄性育性系和雌性系的特殊性状和互补作用，以及雌性系的选择和配合，来实现作物产量和品质的提高。
这种育种方法在农业生产中具有重要的意义，能够为作物的生产和改良提供有效的技术支持。
玉米雄性不育
不育系基因型
恢复系基因型
F2育性分离比例
S（rf4rf4rf5rf5）×（Rf4Rf4Rf5Rf5）→15可育:1不育
（Rf4Rf4 rf5rf5）→3可育:1不育 （rf4rf4 Rf5Rf5）→3可育:1不育
由于C群不育系的不育性稳定且抗小斑
病，因此，是目前玉米育种与生产上应用的
主要类群。美国利用C群不育系配制的杂交 种的比例约占40％左右。我国也在部分地区 如四川、河南、辽宁、江苏等省应用。
S群中不育系的类型较多，不同类型之间的恢复
性有差异，由于育性受环境的影响较大，当环境变化
时，育性反应也随之变化。一般在温暖而干燥的地区，
不育性表现稳定，在冷凉湿润或日照较短的地区，不
育性表现不稳定。因此，是不育性不太稳定的类群。
因此，在生产上应用时应持慎重态度。
3、C群
该群雄性不育系雄穗生长正常，但花药不开裂，
二、玉米不育系与恢复系的选育技术
（一）选育不育系的方法
１、回交转育的方法 这是以现有的雄性不育系为基础，用优 良自交系作转育对象，经过多次回交结合定 向选择，把优良自交系转育成雄性不育系。
具体方法是：以现有的稳定的雄性不育
系做母本，用优良自交系作父本进行杂交，
再以优良自交系作轮回亲本，进行多次回交，
雄花育性便不能被恢复。
T群不育系属孢子体型雄性不育。育性的反应取
决于孢子体（母体）的基因型，而与配子体（花粉）的基
因型无关。因此，当不育系与恢复系杂交后，F2代出现一 定比例的不育株。对T群不育系与恢复系的大量研究表明： 大多数T群不育系与恢复系均带有Rf2基因，不育系与恢复 系之间往往仅存在一对基因即Rf1与rf1之间差别，因此，不
2、利用具有不育细胞质的恢复系与
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万方数据
不育是基因突变的产物，由于显性基因突变的频率极低，所以这种材料很难发现。
这种核不育材料找不到完全的保持系和恢复系。
任何品种与之授粉，后代都分离出一半不育株和一半可育株。
进人８０年代以来，基因互作显性核不育成为人们研究的热点。
李树林（１９８５）报道了油菜的基因互作显性核不育，并利用该不育材料进行二系制种，在生产上获得了成功。
同时对核不育的三系制种提出了初步设想。
１９８４年赤峰市农科所胡洪凯等报道的显性核不育谷子是基因互作型显性核不育的典型事例。
该不育材料是在澳大利亚吐鲁番谷的杂交后代中发现的。
然而，正是对同一份材料的研究。
马尚耀却认为显性不育基因与恢复育性基因是复等位基因关系。
而非基因互作关系。
从而在同一问题上。
出现了“两家争鸣”的现象。
谷子上的这种现象也影响了其他作物。
张书芳（１９９０）提出了大白菜基因互作是显性核不育理论。
并利用该不育系选育出优良的杂种一代８８０１Ｆ”８９０２Ｆｌ。
１９８９－－１９９１年已推广种植４０００ｈｍ２。
沈向群（１９９９）用同一份材料，却提出了大白菜显性核不育的复等位基因模型。
并用ＲＡＰＤ标记从分子水平上进一步证实了复等位基因的存在。
同样，魏毓棠等（１９９２）提出了大白菜的“细胞核主效基因显性抑制及微效基因修饰”的遗传假说。
而冯辉（１９９６）用同一份材料，证实了复等位基因的存在。
上述争鸣现象的出现是科学发展的必然。
将来随着更深一步的研究，这种现象将越来越多。
２核一质互作雄性不育的遗传和应用
控制核一质互作雄性不育的育性基因存在于细胞质和细胞核内，而且核内的可育基因对不育基因为完全显性。
只有当细胞质基因为不育基因，细胞核内基因为双隐纯合不育基因时，才表现雄性不育，其它情况下均表现可育。
至于细胞核内控制育性的基因对数，有人认为是一对。
有人认为是两对。
按照核一质互作雄性不育的遗传模式，其转育方法主要有两种，一是以不育系为母本连续回交；二是利用“洋葱模式”人工合成保持系。
由于核一质互作雄性不育既可以找到１００％不育系，又可以找到１００％恢复系，可以利用“三系配套”来配制杂交种，所以引起了人们的重视。
各国的科技工作者试图在各种作物中找到或创造该不育系，而关键是找到或创造不育细胞质。
本世纪以来，育种家们几乎在所有作物中均发现了不育细胞质。
由于渐渗作用，细胞质本身突变，起源的多样性及远杂交，形成了种内细胞质的多样性。
据初步统计，国内已选出不同细胞质源的水稻不育系达３０多种，小麦有１１种，玉米１００多种。
不同作物中存在着不同的细胞质雄性不育，同一作物中也存在着不同类型的不育细胞质。
例如，在十字花科作物中主要存在７种不育细胞质，这７种不育细胞质又被转育到其它十字花科蔬菜上，形成了多种多样的核一质互作型的雄性不育系。
又如在萝卜中，除研究比较多的Ｏｇｕｒａ外，我国还发现了金花薹４８Ａ、山东红２６２Ａ、王兆红萝卜等多种不育细胞
质。
这些雄性不育系经济性状优良，配合力好，已用于大面积杂交制种。
近几年来。
不育细胞质单一现象已引起育种学家的重视。
７０年代初，美国大量种植ＣＭＳ—Ｔ杂种，细胞质的单一性造成生产上对外界胁迫抵抗的脆弱性，结果由于普遍感染玉米小斑病而导致大减产。
这一现象促使育种学家去发现或创造更多的不育细胞质源．并将其分类。
关于雄性不育细胞质的分类在大田作物上研究得很透彻。
如将玉米不育细胞质分为Ｔ、Ｃ、Ｓ三类；李泽炳将水稻不育细胞质分为野败质类、红莲质类和滇质类。
傅寿仲将油菜不育细胞质分为９类。
但在蔬菜作物上，尚无关于同一种作物雄性不育细胞质分类的研究。
综上所述，关于作物雄性不育遗传和应用的研究，已取得了可喜的成绩。
许多作物利用不育系已基本实现了杂种一代化。
但是。
在其应用中尚存在诸多问题，如不育细胞质类型单一，不育系配合力不高，不育性不稳定等。
在今后的研究中，必须针对这些问题，进一步进行深入系统的研究。
以更好地利用这一特性。
参考文献
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［９］冯辉．大白菜核基因雄性不育性的研究（博士论文）【Ｄ］．１９９６．
［１０】沈向群．大白菜显性基因雄性不育性的研究与优势利用（博士论文）［Ｄ］．１９９９．
第一作者简介张丽，女，博
士研究生。
１９７０年１１月生，
１９９５年毕业于沈阳农业大学．获
农学学士学位。
１９９８年获本校农
学硕士学位，现正在本校攻读博
士学位。
主要从事蔬菜遗传育种
方面的研究工作。
曾在‘园艺学
报＞、（沈阳农业大学学报＞上发表
文章各一篇。
北方园艺（总１３６）
２１
万方数据
作物雄性不育性遗传和应用
作者：张丽， 梁守连， 魏毓棠， Zhang Li， Liang Shouhian， Wei Yutang
作者单位：张丽,魏毓棠,Zhang Li,Wei Yutang(沈阳农业大学园艺系,沈阳,110161)， 梁守连,Liang Shouhian(辽宁省辽阳市蔬菜科学研究所,辽阳,111000)
刊名：
北方园艺
英文刊名：NORTHERN HORTICULTURE
年，卷(期)：2001(1)
被引用次数：1次
1.冯辉大白菜核基因雄性不育性的研究[学位论文] 1996
2.张书芳大白菜核基因互作雄性不育系选育及应用模式 1990(02)
3.李树林甘蓝型油菜细胞核雄性不育性的遗传规律探讨及其应用 1985(02)
4.张长宪作物细胞质雄性不育分类[期刊论文]-西北农业学报 1996(03)
5.刘秉华作物显性雄性不育基因起源的探讨及应用途径分析[期刊论文]- 1991(03)
6.王乃元作物雄性不育遗传的核质关系浅析 1993(01)
7.刘忠松植物雄性不育的遗传机制探讨 1995(51)
8.沈向群大白菜显性基因雄性不育性的研究与优势利用
9.孙东发植物雄性不育新释--变异基因假说 1993(03)
10.杂种优势利用原理和方法 1981
1.李福荣万寿菊雄性不育的遗传与应用研究[学位论文]博士 2005
本文链接：/Periodical_bfyany200101015.aspx。